直接甲醇燃料电池中交流阻抗法的研究进展

本文从操作条件和运行参数、催化剂活性、催化剂层Nafion含量及甲醇电氧化动力学等四个方面综述了近年来交流阻抗法在直接甲醇燃料电池中的应用.     

直接碳燃料电池研究进展

直接碳燃料电池是一种按电化学方式直接将碳的化学能转化成电能,而不经过燃烧过程的发电方法。对直接碳燃料电池的工作原理、性能影响因素进行了综述,并对它存在的问题和今后的研究方向做了探讨。     

电化学阻抗技术在微生物燃料电池阻抗测试中的应用

将电化学阻抗谱用于微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)阻抗测试中,研究不同阴极极化电位下立方体MFCs反应器中空气阴极上的电化学过程,利用适宜的等效电路对电化学阻抗谱进行拟合,得到MFCs的欧姆内阻Rs、电荷转移内阻Rct及韦伯阻抗Zw等参数。研究发现,随着阴极极化电位的增加,欧姆内阻Rs基本不变,平均值为26.81Ω±1.7Ω,而电荷转移内阻Rct从88.21Ω降至57.15Ω,说明阴极上发生的氧还原反应的驱动增加,利于氧还原反应的发生。     

玻碳负载Pt催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化

用两步循环伏安法制备了Pt/GC电极，并采用电化学方法、X射线衍射法XRD和电镜对该电极进行了表征，研究了该电极对甲醇的电催化氧化性能，实验结果表明，Pt/GC电极显示出较高的电催化活性和稳定性；计算出传递系数．     

直接空气阴极生物燃料电池构建及产电性能研究

为提高生物燃料电池的输出功率,降低内阻,构建了直接空气阴极单室生物燃料电池(ACMFC),基质为葡萄糖模拟废水,阴极为空气电极,阳极为泡沫金属.考察了电池的产电性能,结果表明,ACMFC的开路电压为0.576 V,最大输出功率为774.8 mW/m2(或21 458 mW/m3忘废水).放电曲线测试表明,ACMFC首次放电比容量和比能量分别为220.22 mAh/L和106.48 mWh/L.当ACMFC对外供电分别处于活化极化区和欧姆极化区时,非欧姆电阻占总内阻的比例分别为85.8%和76.1%.提高ACMFC产电能力需要同时降低电池的非欧姆内阻和欧姆内阻.     

阳极电催化剂在直接甲醇燃料电池的应用

直接甲醇燃料电池以燃料甲醇来源丰富，价格低廉，储存、携带方便而成为近年的研究热点。本文评述了阳极催化剂在直接甲醇燃料电池的研究概况，详细介绍了多种催化剂对甲醇氧化的作用。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂现状研究

伴随着传统石油燃料储备的减少和环境问题的日益突出,直接甲醇燃料电池(DMFCs)作为可持续的绿色替代能源已经在学术界和能源界引起了极大的研究兴趣,而阳极催化剂则是影响DMFCs性能的重要因素之一.本文从Pt基和非Pt基催化剂两大方面论述了DMFCs阳极催化剂的国内外研究现状,简单分析了相关机理,并对DMFCs的应用未来进行了展望.     

基于氮掺杂纳米碳材料的直接甲醇燃料电池催化剂的研究进展

寻求清洁、无污染的新能源是全球可持续发展迫切需要解决的重大课题。直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells)因其操作温度低、能量效率高、污染排放少及燃料便于运输等优点,受到了人们的普遍关注。其中电极催化剂材料是决定直接甲醇燃料电池性能、寿命和成本的关键因素之一。近年来,纳米碳材料和掺杂技术的兴起有力推动了直接甲醇燃料电池的发展。综述了氮掺杂纳米碳材料在直接甲醇燃料电池电极催化剂方面最新的研究进展,主要对氮掺杂纳米碳材料的制备方法、微结构调控和对甲醇氧化及氧还原反应的促进机理作了详细的评述,并展望了氮掺杂纳米碳材料作为直接甲醇燃料电池电极催化剂的发展趋势。     

基于参数自调整模糊神经网络的直接甲醇燃料电池电特性分析

This paper introduces the effects of cell operating temperature, methanol concentration and airflow rate, respectively, on the performance of direct methanol fuel cell （DMFC）. A novel method based on fuzzy neural networks identification technique is proposed to establish the performance model of DMFC. Three dynamic performance models of DMFC under the influences of cell operating temperature, methanol concentration, and airflow rate are identified and established separately. Simulation results show that modeling using fuzzy neural networks identification is satisfactory with high accuracy. It is applicable to DMFC control systems.     

阳极相对湿度对质子交换膜燃料电池性能的影响

为研究进气相对湿度在变工况下的影响,提出相对湿度-电流(relative humidity-current,RHC)模型。该模型根据局部压力比和气体物质的量比相同的原理,考虑了阳极水的摩尔流量对电流的影响,进而得出相对湿度-电流公式。使用Gambit软件建立燃料电池相对湿度-电流模型,把相对湿度-电流模型通过自定义函数导入到流体仿真软件Fluent中进行计算。自行搭建燃料电池的测试系统,在工作温度为60℃、进气气体的相对湿度(relative humidity,RH)分别为75%和100%的条件下进行测试,然后对仿真结果和实验结果进行对比分析。结果表明:燃料电池的性能会随着相对湿度的增加而改善;当电池在工作温度为60℃、相对湿度为75%、电流密度约为296 mA/cm~2时, RHC模型仿真计算值的精确度比Fluent模型计算值提高了14.6%。     

Temperature Gradient Analyses of a Tubular Solid Oxide Fuel Cell Fueled by Methanol

Thermal management in solid oxide fuel cells(SOFC) is a critical issue due to non-uniform electrochemical reactions and convective flows within the cells.Therefore,a 2D mathematical model is established herein to investigate the thermal responses of a tubular methanol-fueled SOFC.Results show that unlike the low-temperature condition of 873 K,where the peak temperature gradient occurs at the cell center,it appears near the fuel inlet at 1073 K because of the rapid temperature rise induced by the...     

太阳能-氢燃料电池系统性能研究

氢燃料电池因其来源广泛、无污染、转换率高而成为能源领域关注的焦点.以质子交换膜氢燃料电池作为研究对象,通过对其发电过程原理分析及理论计算,阐明了太阳能-氢燃料电池在太阳能发电(光能-电能转换),电解水制取氢气(电能-氢能转换),燃料电池发电(氢能-电能转换)的整个能量转换过程.结果显示:质子交换膜氢燃料电池的转换率可达36.42%,实际制氢量与理论计算值误差小于5%.     

直接甲酸燃料电池中碳载Ir催化剂对氧还原的电催化性能

文章比较了XC-72活性碳载Ir（Ir/C）、载Au（Au/C）和载Pt（Pt/C）催化剂对氧还原的电催化性能和抗甲酸能力,发现Ir/C催化剂对氧还原的电催化性能要差于Pt/C催化剂,但Pt/C催化剂的抗甲酸能力很差.Ir/C和Au/C催化剂都有很好的抗甲酸的能力,但Ir/C催化剂对氧还原的电催化性能要远好于Au/C催化剂.因此I,r/C催化剂适用于作直接甲酸燃料电池（DFAFC）中的阴极催化剂.     

温度对加气混凝土砌块性能的影响

研究温度对制备的加气混凝土砌块的力学性能和导热性能的影响,以金尾矿为试验原料,制备了加气混凝土砌块。经过研究表明,当水温度为65℃,料浆温度为47℃时,养护28 d制备出的加气混凝土抗压强度为4.12 MPa,抗折强度为1.22 MPa,导热系数为0.106 w·m-1·k-1,具有良好的力学性能和导热性能。     

手机辐射下人体头颅内温升效应研究

手机与人体相互作用涉及两个方面问题：一是手机辐射对人体的作用;二是人体对手机的辐射特性所造成的影响。基于电磁辐射可引起生物组织温度升高且大脑又是对温升最为敏感的组织之一的考虑,用时域有限差分法（FDTD）数值计算了单一方向频率900MHz和1800MHz。功率1w手机辐射时头颅第90层横剖面内温升及Z轴方向温升最大值分布规律。结果表明：越靠近手机温升效果越明显,最高温升位于头颅耳朵附近,900MHz时头颅最大温升略高于1800MHz且沿Z轴温升最大值分布规律几乎一致。     

Pt/C和PtRu/C在低温燃料电池中的电氧化比较

利用循环伏安法分别研究了Pt/C和PtRu/C两种商业催化剂在甲醇和乙醇中的电化学特性,并且对其不同之处进行了分析和讨论,从中可以发现PtRu/C在避免催化剂中毒和提高反应的起始电位和催化活性方面具有明显的优点。     

燃料电池的应用及研究进展

燃料电池是具有较高的能源利用率又不污染环境的能源利用方式.目前,燃料电池的研究正在向商业化阶段过渡.固体氧化物燃料电池的应用在我国有着得天独厚的优势,我国在燃料电池方面的研究已经步入世界先进行列.