直接甲醇燃料电池电催化剂的研究进展

综述了直接甲醇燃料电池 (DMFC)电催化剂最新研究的进展 ,对贵金属基合金及其金属氧化物电催化剂等作了评述 ,介绍了目前非贵金属电催化剂研究的方向 ,同时指出了电催化剂研究面临的问题和目标     

直接甲醇燃料电池阳极电催化剂材料的研究

评述了直接甲醇燃料电池阳极电催化剂研究中的几个热点问题 ,简述了催化剂材料的制备方法和最新的发展情况 ,概述了铂基二元、三元、四元催化剂材料的研究现状、取得的主要成果和存在的主要问题 ;铂基钙钛矿类和非铂基催化剂的成本低 ,但需要进一步解决在酸性介质中的寿命短和活性低的问题。     

直接甲醇燃料电池铂基阳极催化剂碳载体发展

碳载铂基材料是最常用的甲醇电氧化催化剂,而载体对催化剂颗粒的分散、活性以及耐久性有着显著的影响.所述文献中的碳载体材料主要分为7类:Vulcan XC-72、空心碳球、有序介孔碳、纳米纤维、纳米管、纳米角和石墨烯.新型碳载体的高比表面积和适宜的多孔性促进了催化剂组分的分散,有利于改善三相界面和提高铂基金属的利用率.表面改性以及着眼于改善碳腐蚀性能的石墨化和掺杂将被继续地深入研究,石墨烯的探索以及多孔、多层次微观结构载体的发展应被重视.     

直接甲醇燃料电池电催化剂的研究及进展

从铂系和非铂系两个方面综述了近年来直接甲醇燃料电池电催化剂的研究及进展。     

直接乙醇燃料电池阳极电催化剂的研究进展

介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)具有无毒,来源丰富的优点,分析了DEFC在Pt上的电催化氧化机理,讨论了DEFC的阳极电催化剂的重要作用;探讨了具有高电催化活性的新型Pt基催化剂、新型非贵金属催化剂、新型催化剂载体、新型的催化剂制备方法等的研究现状;指明了阳极催化剂将是今后DEFC研究和发展的重要方向之一。     

直接乙醇燃料电池阳极催化剂载体的研究进展

主要介绍燃料电池的重要作用,指出直接乙醇燃料电池的优势以及目前面临的问题,论述直接醇类燃料电池阳极催化剂载体的研究现状,介绍具体的催化剂碳系载体、非碳系载体的优点以及不足之处,并且对直接乙醇燃料电池阳极催化剂载体的发展进行了展望。     

直接甲醇燃料电池及其关键技术

直接甲醇燃料电池(DMFC)能量转换效率高,功率密度高,燃料来源广且储运方便安全,在大型发电基站和移动供电方面有广泛的应用前景。介绍了DMFC的工作原理、阴极催化剂、阳极催化剂和质子交换膜的研究现状和存在的问题,并对未来的发展做出了展望。     

甲醇燃料电池纳米催化剂研制成功

厦门大学化学化工学院以XC-72R炭黑为载体,制备出直接甲醇燃料电池阳极PtRu/C纳米催化剂——纳米PtRu/C合金催化剂,其活性与目前商业     

微型直接甲醇燃料电池阳极流场结构

针对微型直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极传质效率低和性能差等问题,对DMFC阳极流场结构进行了研究.利用MEMS技术实现了具有点形、平行和蛇形等阳极流场结构的硅基自呼吸式DMFC,测试对比结果表明单蛇形流场结构性能要优于其他几种流场;另外,对单蛇形流场结构参数进行了优化,结果表明当流道宽度∶脊的宽度∶流道长度为2∶3∶254时,电池性能达到最佳.在此基础上,为了改善反应物到催化层的传质效率和提高性能,提出了一种渐缩式单蛇形流场结构,其电池最大输出功率密度达到15.41 mW/cm2,比传统等宽式单蛇形流场提高了将近35%,为便携式微能源系统的应用开发奠定了基础.     

基于MOFs材料的直接甲醇燃料电池电催化剂研究进展

直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cells, DMFCs)因其高能量密度、成本低、结构简单、工作温度低和燃料易于储存和运输等优点备受关注。然而由于最常使用的DMFCs阳极催化剂是商业Pt/C,其高成本和低稳定性严重阻碍了其商业发展。良好的催化剂载体对提高催化剂的电催化性能具有重要意义,金属有机框架(Metal-organic frameworks, MOFs)材料作为一种兴起的材料引起了人们广泛的关注,由于其结构功能的多样性、超大的比表面积、高孔隙度以及可修饰性等特点,在直接甲醇燃料电池催化剂领域具有很好的应用前景。本文综述了MOFs材料及其衍生物在DMFCs中的最新应用进展,并对其存在的不足之处和未来发展方向进行了总结。     

直接甲醇燃料电池中碳基非贵金属阴极催化剂的研究进展

目前直接甲醇燃料电池中阴极催化剂一般是贵金属铂,它的主要问题是成本高、对甲醇无耐受性及易中毒等。碳材料由于成本低、能大量制备和易于修饰等优点而被广泛应用于各个领域,如电催化、锂离子电池、超级电容器等。综述了近年来碳基纳米材料作为阴极催化剂的研究进展,包括碳纳米管、石墨烯、介孔碳等多种碳材料。主要通过对这些碳材料进行元素掺杂和以它为载体与非贵金属材料复合来提高和改善催化剂的性能。最后对未来发展提出了展望。     

紫外固化技术在微型直接甲醇燃料电池封装中的应用

为了提高燃料电池的有效面积比并减少封装用时,采用紫外固化技术成功封装了微型直接甲醇燃料电池.首先基于非硅MEMS工艺制作了带有封装孔的燃料电池集流板,然后组装燃料电池并在封装孔和两集流板间缝隙中注入紫外固化胶,最后用紫外灯照射30s完成封装.实验结果显示,电池在室温、全被动、3mol/L甲醇的条件下,峰值功率密度为2.1mW/cm^2,内阻为800mΩ.cm^2.这说明紫外固化封装技术对微型直接甲醇燃料电池来说是一种有效的方法,并有望应用于其他MEMS器件的封装.     

pH对制备直接甲醇燃料电池新型Ir_xS_(1-x)-C阴极催化剂的影响

以柠檬酸钠为稳定剂,采用氯铱酸、亚硫酸钠、硼氢化钠等为反应物,利用浸渍还原法制备IrxS1-x-C(x=0.7)催化剂;采用粉末X射线衍射、透射电子显微镜、旋转圆盘电极、循环伏安法等测试手段,对比样品在不同pH条件下所制备催化剂的性能。结果表明,当pH=5时,IrxS1-x-C催化剂物相不稳定,并且有杂相生成;当pH=11时,制得的IrxS1-x-C催化剂颗粒的粒度较小,分散性良好,且电化学性能相对优越。     

直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂的研究进展

直接硼氢化物燃料电池(DBFC)具有理论电池电压高和能量密度大等特点, 而其阳极催化剂是决定电池性能的关键因素之一。因此, 研究者们在提高阳极催化剂催化活性和降低催化剂成本方面开展了大量的研究工作。本文在简要介绍DBFC工作原理和阳极反应机理的基础上, 从催化剂种类和性能角度综述了近年来DBFC中贵金属、过渡金属以及储氢合金阳极催化剂的主要研究进展, 指出了阳极催化剂研究所面临的问题, 同时提出了今后的发展方向。     

自呼吸式微型直接甲醇燃料电池的设计与性能分析

为了提高燃料电池的机械强度并降低加工成本,设计了一种基于不锈钢材料的空气自呼吸式微型直接甲醇燃料电池(DMFC).采用高温微型冲压技术制作电池的极板,并在其表面溅射Au和TiN来防止电化学腐蚀和减少接触电阻.在不同运行参数条件下对电池进行性能和稳定性的测试,结果表明阳极流速、甲醇浓度以及工作温度等均对电池性能有较明显的影响.该自呼吸式微型直接甲醇燃料电池在室温(20℃)条件下最高功率密度达到23.38 mW/cm2,并在温度40℃时可稳定地长时间工作,具有一定的应用价值.     

甲醇重整制氢燃料电池发电研究进展

质子交换膜燃料电池具有效率高、无污染、燃料适应性好等优点,其与可靠制氢相结合形成的绿色能源网络是实现碳中和的有效途径,有望推进以氢燃料电池为电、热动力来源的新能源汽车、无人机、船舶等产业的技术研发与升级。然而,安全稳定的氢气供给技术是限制基于移动场景下的燃料电池发电应用发展的主要瓶颈,采用甲醇原位重整制氢有望在燃料电池移动氢源问题上实现突破。为此,从甲醇重整制氢研究进展、甲醇重整制氢反应器研究进展以及甲醇重整燃料电池发电应用等方面进行了综述,以期为促进甲醇重整燃料电池在新能源领域的商业化发展与应用提供一定的参考和指导。     

阴离子交换膜燃料电池阳极催化剂的研究进展

阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)可使用非贵金属催化剂,且电极反应速率快。阳极催化剂的选择和制备对提高燃料氧化速率和燃料电池的电流密度及降低成本等有很大影响。本文从阴离子交换膜阳极催化剂的种类、制备方法,催化剂的载体等角度对阳极催化剂的研究现状进行分析。分析表明,在阳极催化剂中掺杂金属、金属氧化物或非金属氧化物,能充分发挥各元素的协同作用,从而提高催化剂的电催化性能;改进制备方法可以提高催化剂的比表面积,改变元素的分布。对催化剂载体进行改性以改善载体自身的孔径分布,提高比表面积和稳定性,或寻求导电性好、比表面积大、耐腐蚀的新载体材料(如SiC、Ti等),均可以提高催化剂的载量和催化剂在载体上的分散度等,从而提高阴离子交换膜燃料电池的性能。     

直接甲醇燃料电池的研究与进展

介绍了直接甲醇燃料电池的工作原理和运行条件;甲酵的电氧化机理;以及单体电池的研究进展。