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DMFC阳极催化剂的失活特性陈维民1,2,金文英31. 沈阳理工大学2. 辽宁省特种储备电源工程技术研究中心3. 桂林理工大学摘 要:采用电化学老化试验考察直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极PtRu/C催化剂的失活过程.结果表明,老化试验后PtRu/C催化剂的甲醇氧化活性明显降低.透射电镜和X射线衍射分析结果表明,在老化试验中催化剂粒子经历了Otswald熟化过程和电场作用下的微晶定向迁移过程.电化学阻抗谱分析表明,老化试验后催化层的欧姆电阻和极化阻抗都显著增加,这与活性组分的流失有关.X射线能谱分析显示,老化试验后催化剂的Pt:Ru质量比显著升高.由电位波动引起的活性组分流失是导致DMFC阳极催化剂失活的重要原因.关键词:直接甲醇燃料电池(DMFC);电催化剂;PtRu/C;老化;......
DMFC甲醇渗透问题的研究进展 李新海1,张淳1,张云河1 (1.中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083) 摘要:直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种不需要燃料重整器而以甲醇直接进料的电化学装置.DMFCs的技术水平目前处于大规模商业化的准备阶段.鉴于DMFC商业化的主要障碍之一是甲醇渗透问题,全面解决甲醇渗透问题取决于许多因素,重点有以下几个方面:(1)改进电解质隔膜性能,(2)控制甲醇进料浓度,(3)改善电极催化活性,(4)改进MEA的结构及电池组装技术,(5)用其他醇取代甲醇,(6)用阴离子交换膜取代Nafion膜开发碱性DMFC.提供一种质子传导率高,而又能显著降低甲醇渗透率的新型质子膜是上述诸因素中最有效的措施之一. 关键词:燃料电池; DMFCs; 甲醇渗透; [全文内容正在添加中] ......
DMFC阳极催化剂Pt-Ru/SWCNTs制备工艺和性能研究 黄庆荣1,蒋柏泉1,王伟1,王敏炜1 (1.南昌大学环境与化学工程学院,江西,南昌,330031) 摘要:采用化学液相还原法在单壁碳钠米管(SWCNTs)载体上制备了20%Pt-10%Ru/SWCNTs甲醇阳极催化剂.研究了H2PtCl6-RuCl3浓度,反应温度和SWCNTs纯化对PtRu/SWCNTs催化剂颗粒的影响.以20%Pt/C作阴极催化剂,以氧气作阴极氧化剂,考察了PtRu/SWCNTs阳极催化剂用量,Nafion含量和PTFE含量对单DMFC性能的影响.实验结果表明,H2PtCl6-RuCl3浓度为0.005-0.005 g·cm -2, 反应温度为60 ℃, 单壁碳纳米管经纯化后所制备的PtRu/SWCNTs催化剂具有较小的粒径和较大的表面积.PtRu/SWCNTs用量和Nafion与 PTFE含量分别为......
Pt-W-Ru-Se簇合物用于DMFC氧还原性能的研究 刘世斌1,牛秀红2 (1.太原理工大学,山西,太原,030024;2.宁夏职业技术学院,宁夏,银川,750002) 摘要:用低温合成法制备出不同Pt掺杂量的Pt-W-Ru-Se催化剂,应用旋转圆盘电极电位扫描法测试其对氧还原反应的催化作用,采用XRD,EDS,XPS技术表征结构及表面组成.结果表明,Pt能够显著增强W-Ru-Se对氧还原反应的催化活性,尤其以含5%Pt(质量分数, 下同)的Pt-W-Ru-Se催化剂最为明显,在0.5 mol·L~(-1) H_2SO_4中其对氧还原反应的电催化活性超过了W-Ru-Se和Pt;甲醇存在时,其稳定性和抗甲醇性也都超过了Pt. 关键词:氧还原; Pt-W-Ru-Se; 性能; 抗甲醇性; oxygen reduction; Pt-W-Ru-Se; performance......
DMFC阳极催化剂Fe3O4@Pt的制备及其催化性能李敏,洛园,许伟佳,刘家祥北京化工大学材料电化学过程与技术北京市重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室摘 要:采用水热法制得粒径为150300 nm,分散性良好的Fe3O4磁性内核颗粒,经APTES对Fe3O4进行氨基化修饰后,用NaBH4原位还原H2PtCl6制得Fe3O4@Pt核壳结构的DMFC阳极催化剂,对其进行TEM,XRD,XPS,EDS和催化活性及稳定性表征,结果表明:制得的Fe3O4@Pt颗粒表面主要由Pt组成,形成了完整包覆一层Pt的Fe3O4@Pt粒子,颗粒粒径为200300 nm,Fe与Pt的原子比近似为3:1;Fe3O4@Pt具有良好的稳定性,在循环100圈后,Fe3O4@Pt修饰的玻碳电极在新配制的0.5 mol/L......
MCMB/G制备DMFC管状阴极支撑体及电池性能倪红军1,汤东2,银铭强1,2,汪兴兴1,廖萍1,黄明宇1,朱昱11. 南通大学机械工程学院2. 江苏大学汽车工程学院摘 要:采用中间相炭微球/石墨(MCMB/G)作为炭前驱体材料,采用凝胶注模成型工艺制备DMFC管状阴极支撑体素坯,并通过1 000℃埋炭烧结工艺制备了管状支撑体烧结体.在此基础上,采用涂覆和包覆工艺,分别制备了管状阴极和平板阳极,组装了膜电极和异型单电池.结果表明,所制备的管状阴极支撑体表面光滑且未变形;管状阴极表面的扩散层和催化层为多孔结构,大部分孔径处于亚微米级,这有利于传质和提高催化效率;通过组织和单电池性能研究,证实了MCMB/G作为异形阴极支撑体的可行性.关键词:直接甲醇燃料电池;中间相炭微球;管状阴极;电池性能;......
基于MEMS技术的微型DMFC阳极流场结构的设计与研究王胜军,陈吉,邹志青中国科学院上海微系统与信息技术研究所能源科学与技术实验室摘 要:流场结构对微型直接甲醇燃料电池(μDMFC)的性能有着重要的影响,尤其表现在影响燃料供应和温度分布上.本文运用计算流体动力学(CFD)的方法,分析和比较了双蛇形和平行流场结构中流速,温度等分布情况.模拟结果表明双蛇形流场结构比平行流场结构显示出更优的流速分布和更均匀的温度分布.采用微机电系统(MEMS)技术,在N型单晶硅片上制作出流场结构,并组装成电池进行测试.实验结果表明:当温度为25℃,进口流速为0.01 m s-1时,由双蛇形流场结构制作的单电池功率密度达到了34.2 mWcm-2.关键词:直接甲醇燃料电池;流场结构;MEMS技术;CFD;温度分......
工艺参数对被动式DMFC电化学性能的影响 王淑燕1,张红飞1,王新东1,林才顺1,马立军1 (1.北京科技大学,物理化学系,北京,100083) 摘要:研究甲醇浓度,甲醇溶液温度,电池温度以及阴极空气状态对被动式直接甲醇燃料电池电化学性能的影响.结果表明,在常压条件下,甲醇浓度,甲醇溶液温度,阴极空气状态以及电池温度对电池性能存在着明显的影响.被动式直接甲醇燃料电池最佳甲醇浓度为1.5mol/L.电池性能随着甲醇溶液温度和电池温度的上升而迅速提高,阴极空气状态的改变也有利于电池性能的提高. 关键词:化学电源; 直接甲醇燃料电池; 工艺参数; 被动式; 电池性能; [全文内容正在添加中] ......
工艺参数对被动式DMFC电化学性能的影响林才顺,王新东,张红飞,王淑燕,马立军摘 要:研究甲醇浓度,甲醇溶液温度,电池温度以及阴极空气状态对被动式直接甲醇燃料电池电化学性能的影响.结果表明,在常压条件下,甲醇浓度,甲醇溶液温度,阴极空气状态以及电池温度对电池性能存在着明显的影响.被动式直接甲醇燃料电池最佳甲醇浓度为1.5mol/L,电池性能随着甲醇溶液温度和电池温度的上升而迅速提高,阴极空气状态的改变也有利于电池性能的提高.关键词:化学电源;直接甲醇燃料电池;工艺参数;被动式;电池性能;......
预置活性物前驱体脉冲电沉积制备DMFC电极 刘世斌1,王秀光1,牛忠义1,张忠林1,郝晓刚1,孙彦平1 (1.太原理工大学,山西,太原,030024) 摘要:预先将活性物前驱体置于碳黑层的Nafion微粒体内,利用脉冲电沉积法,使Pt或Pt合金优先沉积于Nafion与碳黑的接合部,以提高催化剂层贵金属的有效率.实验采用循环伏安法(CV)测定电极电催化活性,用XRD,EDS,TEM技术表征催化剂微观结构及金属微粒的元素组成.结果表明,toff/ton=3:1,WPtRu/wc=40%,Pt,Ru原子比为1:1,金属微粒的比表面积为92 m2·g-1,粒径为3.2nm,甲醇峰电流密度达到82 mA·cm-2,活性物的有效率达到79.1%. 关键词:脉冲电沉积; 前驱体预置; 多孔催化电极; 甲醇燃料电池; [全文内容正在添加中] ......
