质子交换膜水电解器技术进展

总结了PEM电解器的技术现状,综述了催化剂、膜电极、极板和电解器设计等关键技术的研究进展。认为目前PEM电解水技术商业化、规模化应用的主要障碍在于其过高的材料成本,开发低成本材料和高压力运行技术将是PEM电解器今后的主要发展方向。     

铝水反应制氢技术

分析了改善铝水反应的几种途径,发现在纯铝与水反应中,水蒸气的浓度对反应影响不大,但在20%左右,铝水反应启动温度最低.把单质铝熔炼成铝合金可加快单质铝与水发生水解反应,尤其是在铝中添加金属Sn和Ga,形成多元合金,大大降低铝水反应温度,反应产氢气量增加,反应速率加快.     

移动氢源用铝水反应制氢技术研究

铝水反应可作为一种快捷有效的制氢技术为燃料电池提供氢源.考察了几种改善铝水反应制氢的途径,比较了铝水反应制氢成本,设计了氢气生产利用与残渣回收工艺.结果表明:提高碱液浓度、提高温度、增加铝粉的比表面积等都能有效地提高产氢速率;NaOH和KOH对铝水反应有明显的促进作用,二者的最大产氢速率基本相同;Ca(OH)2的促进作用明显弱于前两者;在相同的实验条件下,Mg(OH)2和Al(OH)3对铝水反应几乎无促进作用;沉淀的存在有助于铝水反应.     

台湾质子交换膜燃料电池的研发

燃料电池由于直接将化学能转换成电能,能源转换效率高于一般传统能源技术,同时由于环保无污染的特色,所以也几乎不需任何后处理。简单介绍了6种不同类型的燃料电池,虽然到目前为止燃料电池仍未能完全大量商业化应用,不过质子交换膜燃料电池近期商业化潜力相当大,而2002年6月台湾燃料电池伙伴联盟正式成立,主要目的即为提倡燃料电池技术应用。针对质子交换膜燃料电池的研发工作已展开,主要集中在系统的开发与应用,并已成功开发出千瓦级纯氢定置型发电系统。虽然燃料电池具有许多优于传统能源技术的特点,但是诸如氢气供应、价格等许多商业化的障碍仍然有待克服;长期而言,再生能源与燃料电池结合可能在能源供应方面扮演相当重要的角色。     

铝水制氢反应浅析

氢气是一种重要的可再生、环保能源。铝水反应制氢是近年来备受关注的制氢方式。浅析了铝水反应制氢的发展状况,主要分析了各种铝水制氢反应的方法和相应设备,并对铝水反应制氢的前景进行了展望。     

质子交换膜燃料电池及系统建模的研究与进展

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行数学模拟,有助于了解电池内部的物理化学过程,为进一步优化电池结构、尺寸和操作条件提供参考。详细介绍了目前PEMFC关于质子交换膜、电极、单电池,电池组和系统四个尺度上的建模现状,并指出了现有模型的优缺点。主要讨论:(1)全氟磺酸膜反胶束离子簇模型,微观尺度上膜的传递机理;(2)电极内传质、传热过程,分析各种电极模型的有效性; (3)水在膜内的传递现象,表明控制适当的水分布对提高电池性能非常重要;(4)单电池模拟过程中对热平衡和水平衡同时考虑。最后,分析了质子交换膜燃料电池建模的发展方向。     

燃料电池发动机水热管理系统设计研究

介绍了质子交换膜燃料电池的工作原理与特点,分析了保持燃料电池内部水平衡和热平衡的必要性,根据东风电动汽车有限公司25kW燃料电池发动机的设计参数,计算出空气和氢气的加湿量及电堆的散热量,设计出了一套有效的燃料电池发动机水热管理系统方案。     

PEMFC膜电极结构优化的中国发明专利技术进展

检索了质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极在中国的发明专利文献,综述了膜电极结构优化包括非对称设计、附加功能层、催化剂涂层膜和有序化等方面的专利技术进展,并对发展前景进行了展望。     

直接甲醇燃料电池的原理、进展和主要技术问题

采用固体电解质膜的直接甲醇燃料电池 (DirectMethanolFuelCell,简写DMFC)由于结构简单、无液体电解质、比能量高等优点 ,近年来成为国际上的研究热点。论述了DMFC的原理和各研究机构目前取得的最新进展。目前存在的两个主要的问题是 :甲醇从阳极向阴极的渗透和阳极催化剂活性较低。使用新型的非氟质子交换膜及复合膜有望最终解决甲醇渗透的问题。阳极催化剂的研究已经向铂基多组元件系扩展。直接甲醇燃料电池在手机电源等微型移动电源和千瓦级的工业用可移动电源及电动车方面有一定的应用前景。     

燃料电池上甲醇水蒸气重整制氢研究进展

介绍了燃料电池电动车的研究与发展,评述了在燃料电池上甲醇水蒸气重整制氢的现实意义.重点讨论了甲醇水蒸气重整制氢催化剂体系:铜系催化剂和贵金属系催化剂.详细介绍了铜系催化剂的开发研究现状,铜系催化剂的活性组分,以及制备工艺、活化条件、反应状况和催化剂的物理结构等因素对铜系催化剂性能的影响.阐述了贵金属催化剂的研究现状以及甲醇水蒸气重整制氢新型催化剂的开发.评述了甲醇水蒸气重整制氢的反应机理和反应动力学的研究现状.     

绿色能源氢能及其电解水制氢技术进展

随着环境污染日益严重,越来越多的研究关注于绿色无污染能源,其中氢能清洁无污染、高效、可再生,是未来最有潜力的能源载体.而利用电解水技术制氢是目前最有潜力的技术,也是一种经济有效的技术.介绍了氢能的研究现状和水电制氢技术,着重介绍了碱性电解槽、质子交换膜电解技术以及固体氧化物水电解技术,对现有技术进行了总结.     

基于便携式制氢-储氢体系的铝水解技术研究进展

综述了便携式燃料电池氢源的铝水解制氢-储氢技术的研究进展,总结了铝水解制氢反应的优缺点及水解性能改善所进行的探索.如铝-碱液水解反应,铝合金化等.阐明了铝水解反应机理及铝合金活化机理,旨在使人们对铝水解制氢-储氢技术的全面了解.     

生物质制氢技术研究综述

合理开发利用可再生清洁能源氢能,能够促进我国能源结构转变升级,推动社会绿色可持续发展。在“双碳”目标下,生物质制氢技术被认为是一种发展潜力巨大的绿色环保制氢技术,可分为热化学法与生物法。综述了这两种方法所涉及的蒸汽气化、超临界水气化、生物质热解重整、光发酵、暗发酵等制氢技术的原理、影响因素、优缺点及研究现状,并且综合分析常见生物质制氢技术存在的技术壁垒与发展障碍。对于生物质制氢技术的发展具有一定指导意义。     

铝半燃料电池研究

采用化学沉积法制备了Au/Ni催化阴极,并组装成90 cm~2 Al/H_2O_2电池,采用微酸性阴极电解液进行放电,放电时间长达6 h,平均电压1.466 V,H_2O_2利用率可达92.8%。通过设计分配框结构,将电极面积扩大至500 cm~2,装配了两单体组合电堆,放电506 min,本体比能量达到404.1 Wh/kg。     

铝-碱溶液水解制氢技术研究

考察了铝粒径、碱浓度、温度、球磨时间以及添加剂等因素对铝粉水解性能的影响,并通过水解实验和扫描电镜分析.实验结果表明,铝粒径的减小、碱浓度和温度的增加、球磨时间的延长以及添加剂的加入提高了铝粉在碱溶液的水解速率.例如:铝-10%(质量分数)盐混合物球磨后,铝粉的水解速率由球磨前的136 mL(min·g)增加到604 mL/(min·g).采用铝-碱溶液制氢,可为燃料电池提供不含有毒气体的氢气,实现现场制氢、供氢,有效解决氢气储存问题.     

铝过氧化氢电池性能研究

采用化学沉积法制备了Au/Ni催化阴极,并组装成Al/H2O2电池,采用微酸性阴极电解液进行放电,放电时间长达6 h,平均电压1.466 V,H2O2利用率可达92.8%。     

燃料电池的氢源技术--乙醇重整制氢研究进展

对燃料电池的氢源技术之一--乙醇重整制氢的相关研究进行了综述.首先,对乙醇重整制氢在燃料电池氢源中所处的地位和占有的优势进行了分析,总结了乙醇重整制氢的反应机理,系统地归纳了国内外对乙醇重整制氢催化剂、乙醇氢分离膜及相关材料的研究进展,并对目前两种乙醇重整质子交换膜燃料电池系统的研究进行了对比分析.同时,对乙醇重整燃料电池系统存在的问题进行了初步探讨,展望了乙醇燃料电池的发展前景.     

铝过氧化氢电池流体分配研究

通过实验和数值模拟的方式,结合管道流和扰流的相关理论,提出了一种循环电解液的分配方法,这种方法既可以应用于双室结构的电池,也可以用于单室结构的电池。经实验证明该方案能够满足电解液分配过程中压力损失、均匀性、漏电及加工方便等多方面要求。     

水电解制氢三相界面构筑研究进展

随着全球范围内碳中和目标的提出,水电解制氢已成为能源化学及催化科学领域的重点研究方向之一。气-固-液三相界面模型是物理化学中的基本概念,已被越来越多地应用于水电解制氢研究中,并逐渐成为研究重点。综述了水电解制氢三相界面的研究进展,在三相界面电解水的原理及其电化学反应动力学探究与讨论的基础上,对新型三相界面构筑从组分调控到界面的微观结构设计进行了系统分析,并结合当前水电解制氢领域存在的问题与挑战,展望了水电解三相界面研究的发展方向。