例析燃料电池电极反应式的书写及突破策略

燃料电池是现代社会中具有广阔发展前景的新能源,具有能量转换效率高、洁净无污染等特点.燃料电池依据电解质的不同,可以分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池及质子交换膜燃料电池等.     

基于氧化锆电极组固体氧化物燃料电池堆的设计

尝试研究了氧化锆电极组固体氧化物燃料电池堆的设计,通过实验对平板型固体氧化物燃料电池的设计及性能进行了改善,并设计了一种双电池结构。研究成果对于单电池结构接触阻抗问题的改善与阳极燃料端气体密封效果的强化有明显的进步。同时,研究探讨了操作温度对于固态氧化物燃料电池的开路电压以及电池性能的影响规律,对于电池操作工艺具有指导意义。     

燃料电池的商业应用概况

各国政府、公司及其附属科研机构为燃料电池的商业化作出的巨大努力,分别以PC25^（TM）磷酸燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）为例,阐述了燃料电池的商业化概况。最后,对燃料电池技术进入市场所面临的主要障碍和有待解决的技术难题进行了简要阐述。     

固体氧化物燃料电池的研究进展

文章介绍了几种主要燃料电池的发展和研究现状、固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理和特点,综述了SOFC的主要组件(阴极、阳极、电解质材料)制备方法及其进展,对SOFC在能源开发利用与市场化的前景进行了展望。     

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.     

电化学在能源科学中的应用

电化学是能量产生、贮存和转换的重要基础科学.如太阳能转换、燃料电池的制备、电池的电能贮存等能量研究都需要电化学作为重要的基础和方法.本文将系统介绍有关内容. 1 光电化学电池固体光电池虽已付之应用,但制造成本较高.近年来,液体光电化学电池引起了人们     

电极反应式书写的几项原则

以燃料电池电解质的四种类型(酸性、碱性、熔融碳酸盐、固体氧化物)电池电极反应式的书写为突破口,总结归纳书写电极反应式的"123原则",并结合高考例题进行解法分析,将"123原则"推广应用到中学常见的各种类型装置,包括新型燃料电池、可充电电池和电解池中电极反应式的书写.     

含甲醇固体氧化物燃料电池分布式发电系统设计

针对分布式发电系统多能互补与配电网接入需求设计并搭建了一种含甲醇固体氧化物燃料电池(MSOFC)的分布式发电系统平台。该MSOFC系统平台的结构、区块划分以及对应硬件配置,综合考虑了系统中固体氧化物燃料电池与其它分布式电源的工作特性差异,引入了层次控制策略;同时提出了基于时间尺度的运行模式切换逻辑与基于燃料电池模块负荷、电源双重特性的能流调度策略,并进行了软件实现与样机实验。运行测试结果表明,MSOFC系统平台具备自我能量平衡管理能力以及燃料电池开车、停车、并网、离网、手动等多种运行模式切换能力,能够有效支撑氢-电多能耦合及分布式热电联供等前沿领域的实验探索。     

聚焦高考燃料电池电极反应的书写

燃料电池是一种不经过燃烧,将燃料的化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。实用的燃料电池常用做新型无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备,被称为二十一世纪的“绿色电源”。不同类型的燃料电池可有不同种类的电解质。通常有水剂体系（酸性、中性或碱性）电解质、熔融盐电解质、固体（氧化物或质子交换膜）电解质等。在不同的电解质中,燃料电池的电极反应式就有不同的书写方法。     

备受青睐的燃料电池

本文介绍了燃料电池的工作原理,并与常规电池、热机等进行比较。扼要说明燃料电池的发展历史、燃料电池的类型,以及应用领域和我国燃料电池技术的发展。     

凝胶浇注法制备Ba0.4Sr0.6Co1-xFexO3-δ阴极材料的研究

固体氧化物燃料电池(SOFC)中低温化是其商业化的必然趋势,阴极材料是其中一个关键材料.本文采用凝胶浇注法制备了Ba0.4Sr0.6Co1-xFexO3-δ(x=0.2、0.4、0.6、0.8),对其孔隙率、收缩率及电导率进行了表征.结果表明,随着x的增大,坯体收缩率逐渐减小,孔隙率增大,电池电导率降低.x=0.2时,材料综合性能较好.     

凝胶浇注法制备Ba_（0.4）Sr_（0.6）Co_（1-x）Fe_xO_（3-δ）阴极材料的研究

固体氧化物燃料电池（SOFC）中低温化是其商业化的必然趋势,阴极材料是其中一个关键材料。本文采用凝胶浇注法制备了Ba0.4Sr0.6Co1-xFexO3-δ（x=0.2、0.4、0.6、0.8）,对其孔隙率、收缩率及电导率进行了表征。结果表明,随着x的增大,坯体收缩率逐渐减小,孔隙率增大,电池电导率降低。x=0.2时,材料综合性能较好。     

燃料电池

早在60年代,燃料电池已成功地用于航天技术,美国的阿波罗宇宙飞船和双子星座宇宙飞船,就采用燃料电池作为电源。 70年代以来,各发达国家致力于新能源研究,燃料电池是重点开发的项目之一。由于燃料电池可将燃料的化学能直接转换为电能而不需要经过中间机械能的转换过程,按热力学原理,其不受卡诺循环的限制,因而具有较高的效率。从长远观点看,现有一次性天然能源将不能满足人类日益增长的需求。如果人类能直接利用氢能,则燃料电池技术完全可以有效地将氢能转换为电能。此     

燃料电池:魅力尽现汉诺威

燃料电池是有可能替代内燃发动机的唯一技术燃料电池是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。燃料电池(FuelCell)是一种电化学的发电装置,它不同于常规意义上的电池。燃料电池可通过氢气和氧气的燃烧产生电能,没有有害物质的排放从而最大限度地有利于环境。和普通电池不同的是,燃料电池产生的电能不是储存在电池结构中,而是源源不断地产生并输出。因此只要不断地输入氢气和氧气,就会不断地产生电能。燃料电池的主要原理是:燃料电池等温地按电化学方式直接将化学能转化为电能。它不经过热机过程,因此不受卡诺循环的限制,能量转化效率高(40%～6…     

美研制出液态甲醇燃料电池

据新华网洛杉矾5月27日电（记者高原）美国航天局下属喷气推进实验室日前宣布,该机构与南加州大学合作,研制出一种利用液态甲醇产生电能的电池,这项技术将为进一步开发和推广清洁能源开辟新途径。喷气推进实验室26日发布的新闻公报说,与其他燃料电池相比,这种“直接甲醇燃料电池”在发电时不需要添加任何燃料,也不排放任何污染物,其发电副产品为水和二氧化碳,如此生成的电能相对更清洁。此外,“直接甲醇燃料电池”还具有设计简单和能量密度高等特点。公报说,目前使用的一些燃料电池主要以氢为能源,但氢难以储存和运输,而“直接甲醇燃料电池”克服了这一缺点。     

电解饱和食盐水及氢氯燃料电池的创新设计

在普通高中化学人教版教材选修四第四章第三节第80页电解原理的应用,以及高中化学人教版教材必修一第二章第二节第44页氢氧燃料电池原理,推广应用中涉及燃料电池和电解池的实验大多为理论知识,较为抽象,为了在实验过程中能观察到明显现象,对该实验进行了改进创新。     

质子交换膜电导率仪用测量平台的研制

质子交换膜电导率仪测量平台是燃料电池电导率仪的关键组件。目前 ,国内外尚无商品化产品可买。结合科研的需要 ,本文自行设计、加工和制备了质子交换膜燃料电池用电导率仪的测量平台。该平台选用聚四氟乙烯块体材料作平台的基体 ,以镀铂黑的大面积铂片作电极 ,达到了提高测量精度和准确度的目的。     

燃料电池模拟装置硬件电路设计与开发

燃料电池是一种高效的能量转化方式,燃料电池的价格和可靠性给相关的开发和控制提出了挑战。利用一种能够模拟燃料电池输出特性的装置,来替代在实验中应用的燃料电池实物。介绍整体方案的基本思路及如何进行硬件电路的设计与开发。燃料电池模拟装置的开发解决了在没有可靠燃料电池的前提下,实验人员仍可对燃料电池进行系统实验和研究。以便提高以燃料电池为电源的外部电路的设计和开发效率。基于目前燃料电池可靠性的考虑,保证了实验室测试的安全性。后期研究中在dSPACE硬件基础上运用Matlab进行多重闭环控制方法建立模型,通过燃料电池的电属性曲线与实际电路输出的参数进行实时对比并输出对应的PWM调节信号,调整电路输出参数,实现对实际燃料电池的模拟功能。     

H2S／air固体氧化物燃料电池的性能研究

采用陶瓷薄膜技术及溶胶一凝胶法制备了氧离子传导YSZ（Y2O3稳定的ZrO2）电解膜与电极催化剂,构建了膜电极组装（MEA）及结构为H2S、（复合MoS2阳极）／YSZ传导膜／（复合NiO阴极）、空气燃料电池系统;通过在MoS2中掺杂NiS、电解质、Ag粉和淀粉制备了双金属复合MoS2阳极催化剂,在NiO中添加电解质、Ag粉和淀粉制备了复合NiO阴极催化剂：考察了不同操作温度对电池性能的影响,比较了几种不同电极催化剂的性能,研究了H2S／air固体氧化物燃料电池的电化学性能。实验结果表明,在H2S环境中,复合MoS2阳极催化剂比MoS2和Pt具有更好的性能,复合Nio阴极Pt阴极的极化小;在电极催化剂中加入Ag可显著提高电极的导电性．添加电解质和淀粉可以提高电极的离子传导性和多孔性：操作温度增加．传导膜的电传导率和电化学反应速率增加,电池的输出电流与功率密度增加,电化学性能变好。电池连续运行1～4d几乎不降级。在850℃和101．13kPa时．燃料电池最大输出功率密度为155mW·cm^-2,对应的电流密度为240mA·cm^-2。     

科技信息

美研制出液态甲醇燃料电池据新华网洛杉矶5月27日电(记者高原)美国航天局下属喷气推进实验室日前宣布,该机构与南加州大学合作,研制出一种利用液态甲醇产生电能的电池,这项技术将为进一步开发和推广清洁能源开辟新途径。喷气推进实验室26日发布的新闻公报说,与其他燃料电池相比,这种"直接甲醇燃料电池"在发电时不需要添加任何燃料,也不排放任何污染物,其发电副产品为水和二氧化碳,