GTI''s hydrogen programs: hydrogen production, storage, and applications

The use of hydrogen as an energy carrier could help address our concerns about energy security, global climate change,and air quality. Fuel cells are an important enabling technology for the Hydrogen Future and have the potential to revolutionize theway we power our nation, offering cleaner, more-efficient alternatives to the combustion of gasoline and other fossil fuels.For over 45 years, GTI has been active in hydrogen energy research, development and demonstration. The Institute has extensive experience and on-going work in all aspects of the hydrogen energy economy including production, delivery, infrastructure,use, safety and public policy. This paper discusses the recent GTI programs in hydrogen production, hydrogen storage, and proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) and solid oxide fuel cells (SOFC).     

GTI''''s hydrogen programs: hydrogen production, storage, and applications

1 Hydrogen production and storageBeginningin 2000,Gas Technology Institute(GTI)made amajor commitment to combine its core competency in compressedgas systems and fuel processing·This resultedin a major collabora-tive program with the U·S·Department of …     

质子交换膜Nafion的导电性与物理老化

质子交换膜是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心组成之一，它是一种选择透过性膜，不仅是隔膜材料，还是PEMFC的电解质。Nafion喉是目前最常用的质子交换膜之一。本文通过比较三种Naflon膜和经过不同单电池运行时间Nation 112膜的玻璃化转变温度（Tg）及离子电导率（σ），试图考察物理老化对其导电性能的影响。根据单电池寿命测试结果得到了Nafion 112膜老化的活化能（△H老化）为665．0kJ／mol。     

GTI燃料电池的发展进程

由于世界经济的飞速发展对环境所带来的影响 ,世界各国特别是发达国家越来越重视能源的利用 ,即提高燃料效率 ,减少环境污染。人们对能源的依赖仍然是石油和天然气。提高石油和天然气的效率有两种 :一种方式是改进燃烧装置 ,比如控制燃料和空气的比例 ,使燃料达到最大利用率 ,但这种利用率目前仅有 2 0 %。另一种方式是从化学能直接转换为电能和热能 ,燃料利用率成倍增加。将燃料和氧化剂化学能直接转化为电能的电化学反应装置称为燃料电池。如用天然气作为燃料的燃料电池系统 ,其效率可达到 70 %。1　世界上燃料电池的发展概况燃料电池的发…     

碳载铂纳米微粒修饰的玻碳电极对甲醇的电催化氧化

利用X射线粉末衍射、透射电镜和扫描电镜对商用Pt/C催化剂反应前后的变化进行了物化表征，同时应用电化学方法研究了甲醇在碳载铂纳米微粒修饰的玻碳电极上的电催化氧化性能。结果表明，修饰电极对甲醇氧化呈现较高的电催化活性。铂氧化物的电化学还原在Pt/c催化剂中受到了抑制，该现象可能是由于Pt与载体碳间的强烈作用所引起的。通过扫描电镜和循环伏安研究表明，该催化剂对甲醇的氧化可能存在着表面结构敏感效应。     

新型燃料电池用质子交换膜研究进展

传统的全氟磺酸膜Nation、Dow质子交换膜、Flemion等目前在质子交换膜燃料电池中的应用最为广泛，但在高温条件下以氢或甲醇作为燃料的燃料电池中，其性能受到一定的影响，且这类膜价格昂贵，不利于推广应用，阻碍了燃料电池的商业化进程。因此，开发一种新型的价格低廉、性能良好的膜是推广应用此类电池的关键。本文简要介绍了目前各国研究的应用于高温条件下(100～160℃)质子交换膜燃料电池与直接甲醇燃料电池中的新型膜。对它们的质子传导率、甲醇渗透率等性能进行了分析比较。     

电解煤浆制取氢气的工艺研究

首次对我国煤炭进行了电解制氢的工艺条件探讨,用自制Pt/Ti催化电极和Pt-Ir/Ti催化电极为工作电极,分别研究了反应过程中煤浆浓度、电解温度、电解质硫酸的浓度、不同煤种、不同溶液催化剂Ce4+、Fe(CN)63-、Fe3+及Fe2+/Fe3+对电解制氢的影响。使用不同电极时电流密度相差较大,Pt-Ir/Ti电极比传统的Pt片电极对电解煤炭制氢的催化效果要好。以Pt-Ir/Ti(摩尔比1∶2)为工作电极所得最大电解制氢效率为99.7%,氢气流速为19.7 mL/(cm2.h)。Fe2+/Fe3+的联用大大提高了电解制氢的效率。阳极气体分析主要组分是CO2及少量CO,还有痕量的低沸点有机物气体,且CO2与氢气体积比为1∶(10~20),大大降低了对该方法引起温室效应的预期。     

直接甲醇燃料电池中的甲醇渗透研究进展

从甲醇在Nafion膜中的传质和甲醇渗透对电池性能的影响2方面综述了甲醇渗透研究的最新进展，并从对新的固体电解质膜的开发和新的阴极催化剂的开发2方面概述了近年来为降低或克服甲醇渗透所开展的研究的现状。通过比较各种不同类型的固体电解质膜和阴极催化剂的优缺点以及它们对甲醇渗透的影响，指出了目前甲醇渗透研究中存在的一些问题，并提出了未来甲醇渗透的研究方向。     

DMFC中电催化剂的研究进展

从阳极催化剂的开发和阴极催化剂的开发两个方面重点综述了直接甲醇燃料电池(DMFC)中电催化剂的研究进展.概述了甲醇电催化氧化机理.研究表明:阳极催化剂材料不仅可利用铂基二元或多元合金,而且可利用不含贵金属铂的电子导电混合氧化物,同时开发新的具有高活性和对甲醇无活性的氧还原反应非贵金属催化剂,应成为阴极催化剂研究的一个重要方向.     

电沉积Pt微岛对单晶n-Si光阳极行为的影响

用电沉积法在n-Si单晶表面上制得微细的不连续Pt岛,测得最佳的电沉积条件与最适当的氧化还原偶。在63mW/cm~2白光照射下,I_(sc)为21mA/cm~2,V_(oc)为0.57伏,转换效率达12.1％。 用SEM、XPS及AES测量n-Si/Pt电极表面。对实验结果进行了详细讨论。