稀土化合物在直接醇类燃料电池中的应用研究进展

综述了稀土氧化物和稀土离子对直接醇类燃料电池催化剂的修饰助催化作用,以及含稀土的钙钛矿型氧化物在直接醇类燃料电池中的应用,阐述了它们各自的催化或助催化作用机理,并对它们在直接醇类燃料电池中的应用前景进行了展望.     

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。     

全钒液流电池电解液分布的数值模拟

为了提高全钒液流电池双极板流道电解液分布均匀性,考察流体流动行为,本文基于计算流体力学,在传统平直并联流道基础上通过增加倾斜挡板和入口流堰,改进流道结构;同时探究钒电池用电解液在分段式多通道蛇形流道内流体水力学特征。数值模拟结果表明：分段式多通道蛇形流道既可以保持传统蛇形流道流体均匀分配的性能,又能有效降低流阻,减少泵耗;合适的电解液流速及其均匀分布可以优化电解液活性物质浓度分布,提高电解液稳定性,增大钒电池能量效率。     

钒液流电池变电流快速充电方法

  基于电池快速充电基本原理,采用了变电流间歇恒压充电方法,并结合正交试验方法,对自制单片钒液流电池进行了一系列的充放电测试,获得了最佳充电参数。结果表明：采用变电流间歇恒压充电方法,充电时间相比恒流恒压充电方法缩短近50%;且获得了大致相同的放电容量,放电比率为100%;多次充放电循环后,放电容量未见衰减,取得了良好充电效果。     

全钒液流电池VO2+离子跨膜渗透行为

采用静止型全钒氧化还原液流电池,利用紫外分光光度法,研究电解液钒离子跨膜渗透行为,讨论浓度、温度、荷电状态(SOC)、电场以及渗透压等对VO²⁺离子跨膜传质的影响,关联相应的钒离子渗透系数。研究结果表明,提高钒电解液浓度可以有效减缓钒离子跨膜传递速率,提高能量效率;适当降低体系温度,可以抑制钒离子的跨膜渗透,减小电池化学短路的发生;VO²⁺离子渗透系数随SOC值增加而迅速减小;正向电场存在会促进VO²⁺离子透膜扩散,加剧电池自放电;隔膜两侧液面渗透压的作用会加速钒离子跨膜渗透,造成电池容量衰减。     

造孔剂对高温质子交换膜燃料电池膜电极性能的影响

为提高以ab-PBI为质子交换膜的燃料电池膜电极的性能,以草酸铵、硝酸铵、硫酸铵为造孔剂制备了一系列膜电极。对不添加造孔剂以及添加各种造孔剂对高温膜燃料电池膜电极的电化学性能进行了研究。研究表明,以硝酸铵作为造孔剂,可在催化层中形成最佳的微孔结构,提高膜电极的有效电化学表面积,从而提高该燃料电池的发电性能。     

全钒氧化还原液流电池复合双极板制备与性能

采用溶液插层复合法成功地制备了以聚丙烯（PP）和马来酸酐接枝聚丙烯（g-PP）为基体材料、鳞片石墨（GP）为导电填料的全钒氧化还原液流电池（VRB）导电双极板。用四探针法、动电位、恒电位、循环伏安及交流阻抗考察了复合双极板的导电性、耐腐蚀性及电化学性能。实验结果表明：g-PP的加入可以使GP均匀地分散到高分子基体中,显著提高了导电填料与高分子基体之间的相容性,复合双极板的电导率为43.7 S·cm^-1,1.2 V下的腐蚀电流为1.9×10^-3 AR_Ω), EIS has some disadvantages such as long test period and complex data analysis with equivalent circuits. Therefore, the current interruption method is explored to measure the value of R_Ω in direct methanol fuel cells (DMFC) at different temperatures and current densities. It is found that R_Ω decreases as temperature increase, and decreases initially and then increases as current density increases. These results are consistent with those measured by the EIS technique. In most cases, the ohmic resistances with current interruption (R_iR) are larger than those with EIS (R_EIS), but the difference is small, in the range from-0.848% to 5.337%. The errors of R_iR at high current densities are less than those of R_EIS. Our results show that the R_iR data are reliable and easy to obtain in the measurement of ohmic resistance in DMFC.     

基于BIM技术的大体量冷却塔模块化施工技术的研究

由于某超高层综合楼冷却塔及其附属管线施工体量大、工期紧、作业面窄、施工难度高等问题,先采用BIM三维建模技术进行管线路径漫游模拟,对冷却塔及其附属管线进行深化设计,包括管线预制安装、管线路径漫游模拟并出图、接驳口预制精准定位、平面布置三维深化、冷却塔机组内置管线设计优化、管线接驳口位置及接驳口管线尺寸优化。再采用BIM+模块化设计施工技术对大管径管线安装进行模块化设计施工,使得管线安装更高效准确,采用BIM预制拼接模拟使得管件焊接接口严丝合缝,使得管道下料更精准,成本把控更精确。预制加模块化设计安装使得现场焊接工作量大大降低,极大减少了现场立焊仰焊等高难度焊接作业,有效缓解了现场焊接作业对空间的需求,安装质量及安装效率得到显著提高。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备

直接甲醇燃料电池（DMFC）阳极催化剂是DMFC的关键材料之一,其电化学活性的大小对燃料电池的输出性能及成本起着关键作用。不同催化剂的制备技术决定了催化剂电化学活性的高低。介绍了DMFC阳极催化剂的几种制备方法,并对这些方法进行了评述,对制备DMFC阳极催化剂具有很好的参考价值。