电化学命题热点——新型电池

随着科技的迅速发展,各种新型电池不断涌现,像氢镍电池、高铁电池、锌-锰碱性电池、海洋电池、燃料电池（如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、CO燃料电池）、锂离子电池、银锌电池、纽扣电池等新型电池已经得到广泛应用.这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量（单位质量释放的能量）高等特点,取材于这些新型电池的试题,既能体现化学的实用性,又能体现化学命题的时代性、新颖性,使试题在考查电化学知识的同时,又能较好地考查考生分析、灵活解答问题的能力.     

化学电池与氧化还原知识整合盘点

电化学知识是中学化学的重点内容,也是近年来高考考查的热点．尤其是化学电池与氧化还原知识的整合考查一直备受青睐．高考中出现的化学电池大多为新型电池,由于题材广、信息新、陌生度大,多数考生对这类试题感到无从下手．其实无论是高考试题中我国首创的“海洋电池”,还是“新型细菌燃料电池”等,主要考查的是考生迁移应用的能力,考查的实质都离不开化学电池的基础——氧化还原反应．     

氢氧燃料电池的教材表述对原电池教学的启示

学生在学习锌铜原电池时常对Zn片电子为什么转移到Cu片上产生困惑,通过与氢氧燃料电池教材叙述对比发现,造成这种困惑的主要原因是由于教材没有给出“锌铜原电池为何能够引发”的叙述导致的;建议在锌铜原电池教学中,除了强调Cu电极的导电性,还应赋予Cu电极“催化剂”的角色,以解决学生的困惑;提出微观探析基础之上的微观探析思想。     

直接乙醇燃料电池阴极制备与装配工艺优化实验设计与实施

为优化直接乙醇燃料电池的阴极催化剂,该文采用化学还原一步法分别制备出以活性炭、纳米碳和多壁碳纳米管为载体的Pt/C催化剂,研究了载体对催化剂性能的影响,并确定纳米碳为最优载体。以纳米碳为载体,采用相同工艺制备出具有核壳结构的Pt-Fe和Pt-Co合金催化剂,将其与Pt/纳米碳催化剂进行对比分析,探究了Fe、Co两种过渡金属对催化剂氧还原性能、稳定性等的影响,最终获得性能优于商业Pt/C催化剂的Pt-Fe/纳米碳合金催化剂。改进了电极制备及单电池装配工艺,提高了电池性能和实验成功率。     

探索一体化课程教学改革的实践

正山东工程技师学院自从汽车维修专业被人力资源和社会保障部确定为首批"一体化课程教学改革"试点专业以来,通过学院、企业的密切配合以及一体化课改教师们的共同努力,在尝试"以促进就业为导向——突出能力培养;以职业活动为核心——确定课程设置;以工作任务为载体——设计教学内容;以学生为中心——实施模块教学"的过程中,学院进行了积极探索,在此与同行们进行交流探讨。一、高度重视,为试点工作的顺利进行奠定了坚实基础(一)成立一体化课程改革领导小组学院高度重视试点工作,成立了以院长为组     

浅谈燃料电池

燃料电池是一种将储存在反应物中的化学能直接高效转化为电能的电化学发电装置,它是继火力、水力和核能后的第四种发电方式。它不经过热机和机械功过程,能量转化效率高(40%~60%);几乎不污染环境,被称为一种绿色的发电装置,对于燃料电池的研究具有重要的意义。     

质子交换膜燃料电池膜电极组件及单电池的制作和运行

叙述了氢/氧(空)质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)关键部件--膜电极组件(membrane electrode assembly,MEA)的制备和单电池组装,并且实际运行了一体化燃料电池发电系统.介绍了燃料电池的工作原理和实验内容.通过实验,使学生全面了解燃料电池的基本原理、制作过程及使用方法.     

阴极结构对质子交换膜燃料电池性能的影响

针对质子交换膜燃料电池多孔介质中液态水水淹造成电池性能降低的问题,将扩散层和催化层中水传递和相变方程进行耦合实现水在阴极内的连续传递,建立了质子交换膜燃料电池阴极二维稳态等温两相模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算并进行验证.基于液态水对氧气传质阻力的影响,探究了阴极不同结构参数对多孔介质排水和电池性能的影响,获得了不同结构下阴极内的氧气浓度、液态水饱和度、过电位和氧还原速率分布情况.结果表明：该气液两相模型的电池极化曲线与实验极化曲线吻合良好;薄扩散层和适宜的扩散层孔隙率有利于液态水的排出,提升电池性能;较薄的催化层厚度有利于催化剂利用率的提高,说明引入微孔层可以有效提升电池性能.     

两相质子交换膜燃料电池工作性能优化

该文建立了质子交换膜燃料电池二维稳态等温多相模型，在多孔介质中，利用MaxwellStefan多组分扩散方程与相变方程进行数值计算，探讨了阴极多孔电极与质子膜中的水分布，分析了操作条件和结构对燃料电池输出性能的影响.数值结果表明，液态水含量具有明显的空间分布，受结构和操作条件的影响明显，适当降低阴极进气湿度、提升进气压力和使用疏水性材料有利于电池性能达到最优.基于气液两相模型的燃料电池的极化曲线与实验数据具有很好的一致性，表明了模型的有效性，采用优化的1 mm宽流道可以有效改善阴极催化层中水和氧气浓度分布的均匀性，从而提高电池性能.     

氢氧燃料电池改进探究

制作氢氧燃料电池的实验探究在教学中承担着重要的教学功能。通过对氢氧燃料电池电极材料的不断改进,提升电池的性能。将实验改进与教学相结合,提升学生的科学探究能力,激发学生的创新意识。