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题名新型凝胶填充复合膜用于碱性水电解
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作者
秦星星
闵洛夫
张文
许卫
王宇新
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机构
天津大学化工学院
天津大陆制氢设备有限公司
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出处
《化学工业与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期141-150,共10页
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基金
化学工程国家重点实验室(SKL-CHE-21T01)
天津市自然科学基金项目(20JCQNJC01000)。
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文摘
采用多孔填充策略,以多孔聚苯硫醚(PPS)无纺布为基膜,以聚乙烯醇(PVA)凝胶作为填充物,制备出凝胶填充复合膜。通过简便的刮涂法,结合化学交联,制备出PVA填充PPS交联复合膜(PPS-PVA),该膜同时具有高离子传导率、阻气性、化学稳定性和机械稳定性。在80℃条件下,与Zirfon UTP-500商品膜相比,PPS-PVA复合膜具有低面电阻(150 mΩ·cm^(2))和低氢气渗透率[3.5×10^(-8)mol·(cm^(-2)·s^(-1)·kPa^(-1))]。在60℃、30%KOH溶液中进行碱稳定性测试,500 h后复合膜中PVA的质量仍能保持在初始值的88%左右,并且膜保持良好的机械强度。采用PPS-PVA复合膜在500 mA·cm^(-2)的电流密度下进行单池碱性水电解,需要电压为1.91 V,低于使用Zirfon UTP-500膜时需要的1.96 V。
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关键词
聚苯硫醚无纺布
聚乙烯醇
凝胶填充膜
刮涂法
碱性水电解
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Keywords
polyphenylene sulfide non-woven fabric
polyvinyl alcohol
gel-filled membrane
blade coat-ing method
alkaline water electrolysis
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分类号
TQ116.2
[化学工程—无机化工]
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题名一步电沉积制备高活性高稳定镍铁合金析氧电催化剂
被引量：2
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作者
葛升
闵洛夫
费洪达
吉定豪
王宇新
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机构
化学工程联合国家重点实验室
人因工程国防科技重点实验室
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出处
《化学工业与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期41-49,共9页
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基金
人因工程国防科技重点实验室预研基金(6142222180601)。
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文摘
以镍网为基底,通过一步电沉积方法成功制备出用于碱性水电解的多孔镍铁合金析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)电极。镍铁的沉积伴随强烈的析氢,此条件下构筑出的多级孔结构成为电极用于OER反应时液相中传质与气泡释放的适宜传递通道。在析氧反应中,电流密度为10 mA·cm^(-2)时的过电位仅为210 mV,Tafel斜率为35 mV·dec^(-1),催化活性超过商用的Ir催化剂和许多已报道的镍铁基催化剂。在60℃、30%KOH以及电流密度≥200 mA·cm^(-2)的工况下,电极稳定运行250 h,性能无明显衰减,表现出优异的稳定性。
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关键词
镍铁合金
析氧反应
碱性水电解
电沉积
镍网
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Keywords
Ni-Fe alloy
oxygen evolution reaction
alkaline water electrolysis
electrodeposition
Ni mesh
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分类号
TQ151.1
[化学工程—电化学工业]
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题名静态供水式碱性水电解模拟
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作者
费洪达
葛升
闵洛夫
高峰
王宇新
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机构
天津大学化工学院
人因工程国防科技重点实验室
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出处
《化学工业与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期94-105,共12页
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基金
人因工程国防科技重点实验室预研基金(6142222180601)。
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文摘
氢能具有可持续、绿色清洁以及能量密度高等优点,将是低碳社会能源体系的重要组成部分。利用水电解技术将可再生能源转化为氢能是制氢的理想途径之一。首次建立了静态供水式碱性水电解二维数值模型,全面了考虑质量、动量、热量和电荷传递、电化学反应及其耦合关系。不同供水温度下的极化曲线计算结果与实验数据符合良好。分析了反应活化、浓度极化与欧姆阻抗导致的各部分过电位在总电压中的占比,着重考察了供水推动力与阻力的变化对电解性能的影响。结果表明,活化过电位中与电解质层水含量相关联的部分在总电压中占比较高,水的传递对电解性能具有重要影响。水蒸气向阴极传递距离的降低、电解质层KOH含量略高于30%的工业标准均有利于提高电解性能,但电流密度、电解质层KOH含量、阴极气体间隙层厚度和温度应相互匹配,以确保系统处于适宜工况。
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关键词
电解
数值模拟
预测
传递
平衡
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Keywords
electrolysis
numerical simulation
prediction
transport
equilibrium
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分类号
TQ151.1
[化学工程—电化学工业]
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