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高性能高功率密度质子交换膜燃料电池膜电极 被引量：8
1
作者 池滨 侯三英 +1 位作者 刘广智 廖世军 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第2期243-251,共9页
膜电极是质子交换膜燃料电池最为重要的核心部件,其性能直接决定着燃料电池的性能。提高膜电极的性能和功率密度,对于推动燃料电池的商业化进程具有十分重要的意义。通常意义上的膜电极包括质子交换膜、阴极催化层、阳极催化层、阴极气... 膜电极是质子交换膜燃料电池最为重要的核心部件,其性能直接决定着燃料电池的性能。提高膜电极的性能和功率密度,对于推动燃料电池的商业化进程具有十分重要的意义。通常意义上的膜电极包括质子交换膜、阴极催化层、阳极催化层、阴极气体扩散层和阳极气体扩散层等5个基本单元（常常称之为五合一膜电极）,气体扩散层又包括气体扩散材料层和微孔整平层;膜电极的性能取决于材料和制备技术两个方面,制备技术、膜电极的关键组成材料、铂载量都对膜电极的性能和功率密度具有重要影响。近年来,随着催化剂和质子交换膜等关键材料性能的提升,以及制备技术的进步,国内外膜电极的性能得到了大幅度的提升,丰田公司燃料电池的体积功率密度可高达3.2 kW/L。本文将主要从膜电极制备技术的角度（涉及催化剂层和气体扩散层的制备技术等）介绍近年来高性能高功率密度膜电极的研究发展情况,同时介绍国内外在降低膜电极铂载量和开发自增湿膜电极方面的研究进展。 展开更多
关键词 膜电极 质子交换膜 催化层 气体扩散层 低铂载量 自增湿膜电极 高功率密度
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王荣跃:“氢”尽全力 加速燃料电池产业化
2
作者 卓映紫 《广东科技》 2023年第6期13-15,共3页
黑乎乎的粉末状物质,通过一系列流程,最终成为燃料电池膜电极中用量不多却有“引爆”能量作用的存在,但高成本和技术限制使其只能局限于小范围应用。针对此,有研(广东)新材料技术研究院(以下简称“有研广东院”)正高级工程师王荣跃多年... 黑乎乎的粉末状物质,通过一系列流程,最终成为燃料电池膜电极中用量不多却有“引爆”能量作用的存在,但高成本和技术限制使其只能局限于小范围应用。针对此,有研(广东)新材料技术研究院(以下简称“有研广东院”)正高级工程师王荣跃多年来专注研究这小小的粉末状物质,致力于开发从铂碳催化剂到超低铂载量甚至是无铂催化剂,降低燃料电池成本,扩大燃料电池应用规模,让这小物质走向燃料电池汽车产业集群大发展。 展开更多
关键词 燃料电池 低铂载量 新材料技术 铂催化剂 能量作用 产业化 成本
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质子交换膜燃料电池高稳定性低铂载量膜电极的研究进展 被引量：4
3
作者 李丹 张博雅 +3 位作者 刘柏鸿 陶阳 熊子昂 侯三英 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期89-100,共12页
质子交换膜燃料电池由于高能量转化率、零污染、低温启动等优点在新能源领域备受关注,但其成本和耐久性仍是本领域的挑战性课题。本文首先回顾了近年来国内外研究者在降低燃料电池成本和提高其耐久性方面取得的成就,从催化剂制备技术、... 质子交换膜燃料电池由于高能量转化率、零污染、低温启动等优点在新能源领域备受关注,但其成本和耐久性仍是本领域的挑战性课题。本文首先回顾了近年来国内外研究者在降低燃料电池成本和提高其耐久性方面取得的成就,从催化剂制备技术、膜电极结构优化、耐久性提升三个方面介绍了近年来国内外在降低膜电极铂载量、提高膜电极功率密度和耐久性方面的发展趋势,通过构筑铂基合金、核壳结构和纳米结构等催化剂能有效地降低铂载量,从而降低燃料电池成本;通过构筑多孔结构催化层或气体扩散层可以改善膜电极的微结构,从而提高电池的功率密度;通过开发新型质子交换膜、更换催化剂载体等方法可以提高膜电极的耐久性。最后,本文针对目前研究进展阐述提高膜电极稳定性仍然是目前的研究难题,并对未来的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 燃料电池 稳定性 催化剂 低铂载量 高功率密度
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阴极低铂载量催化剂直接甲醇燃料电池的交流阻抗谱 被引量：2
4
作者 金宝舵 王树博 +3 位作者 谢晓峰 郭建伟 齐亮 王金海 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2110-2113,共4页
为了降低直接甲醇燃料电池(DM FC)的成本,研究了阴极低铂载量催化剂的DM FC的交流阻抗谱(E IS)。利用等效电路,考察温度、空气体积流量对DM FC单电池的反应动力学、传质以及欧姆阻抗等电极过程的影响。实验表明:膜阻抗、常相位角元件的... 为了降低直接甲醇燃料电池(DM FC)的成本,研究了阴极低铂载量催化剂的DM FC的交流阻抗谱(E IS)。利用等效电路,考察温度、空气体积流量对DM FC单电池的反应动力学、传质以及欧姆阻抗等电极过程的影响。实验表明:膜阻抗、常相位角元件的电容、电荷转移电阻、以及甲醇氧化弛豫过程相关的低频电感和电阻随着工作温度的升高而呈规律性的变化;空气流量则对电荷转移电阻和低频电感的影响较为显著。 展开更多
关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 低铂载量 交流阻抗谱 极化 弛豫过程
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原子层沉积技术制备高性能低铂载量燃料电池膜电极 被引量：1
5
作者 舒婷 廖世军 +1 位作者 谢建德 蘇艾 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期65-70,共6页
应用原子层沉积技术在碳材料复合电极基体上制备了低铂载量的高性能膜电极.将碳载体(XC-72R)与聚四氟乙烯乳液均匀混合后涂布在碳纸上,在马弗炉中350℃烧结,构成复合电极的基底.然后采用原子层沉积技术将铂活性组分沉积在电极基底上制... 应用原子层沉积技术在碳材料复合电极基体上制备了低铂载量的高性能膜电极.将碳载体(XC-72R)与聚四氟乙烯乳液均匀混合后涂布在碳纸上,在马弗炉中350℃烧结,构成复合电极的基底.然后采用原子层沉积技术将铂活性组分沉积在电极基底上制得膜电极的阳极,将该阳极与经过预处理的质子交换膜及阴极压合即得膜电极.由扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和循环伏安(CV)等分别表征该电极,单电池测试膜电极的性能.结果表明,活性组分在阳极中高度分散,膜电极具有良好的稳定性.膜电极的最大功率密度可达3.34 kW.(gPt)-1,是商业催化剂常规方式下制备的膜电极的1.76倍.以本文方法制得的膜电极具有铂载量低、单位质量铂的能量密度高等特点,有望在燃料电池领域应用. 展开更多
关键词 原子层沉积 膜电极 低铂载量
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溶胶法制备一种高效稳定Pt/GC催化剂及其电化学性能表征
6
作者 邢以晶 李赏 +2 位作者 朱从懿 郭伟 潘牧 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期1-6,共6页
采用溶胶法制备了一种石墨化碳负载贵金属Pt的燃料电池氧还原催化剂(Pt/GC),并通过XRD、TEM、Raman和XPS等分析测试技术对其结构和组成进行了表征。测试结果表明这种新型催化剂中Pt颗粒粒径大约为2~3 nm且分散均匀。同时,通过线性扫描... 采用溶胶法制备了一种石墨化碳负载贵金属Pt的燃料电池氧还原催化剂(Pt/GC),并通过XRD、TEM、Raman和XPS等分析测试技术对其结构和组成进行了表征。测试结果表明这种新型催化剂中Pt颗粒粒径大约为2~3 nm且分散均匀。同时,通过线性扫描伏安法(LSV)和循环伏安法(CV)评价了这种催化剂的催化性能,加速耐久性实验(AAT)评价了其电化学稳定性和环境耐受性。电化学测试结果表明以石墨化碳为碳载体的催化剂在较低的铂载量下也能保持较高的催化活性和稳定性:经过1 000圈电化学循环伏安加速老化实验后,Pt/GC催化剂的半波电势仅降低了10 mV,而商业Pt/C催化剂的半波电势降低了47 mV。 展开更多
关键词 燃料电池 石墨化碳 低铂载量 耐久性
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