直接乙醇燃料电池初探 被引量：20

1

作者 宋树芹 陈利康 +2 位作者 刘建国 魏昭彬 辛勤 《电化学》 CAS CSCD 2002年第1期105-110,共6页

采用商品化的PtRu/C和Pt/C分别作乙醇阳电极和氧气阴电极的催化剂 ,Nafion 115膜作固体电解质 ,组装成面积为 9cm2 的单池 .考察了电池温度、氧气压力、乙醇浓度及流量等对电池性能的影响 .实验结果表明在电池温度为 85℃ ,乙醇浓度为 1... 采用商品化的PtRu/C和Pt/C分别作乙醇阳电极和氧气阴电极的催化剂 ,Nafion 115膜作固体电解质 ,组装成面积为 9cm2 的单池 .考察了电池温度、氧气压力、乙醇浓度及流量等对电池性能的影响 .实验结果表明在电池温度为 85℃ ,乙醇浓度为 1.0mol/L ,流量为 0 .5mL/min ,氧气压力为 0 .5MPa ,流量为 6 8mL/min条件下 ,电池开路电压为 0 .6 0 8V ,电流密度 5 0mA/cm2 时的放电端电压为 0 .32 9V ,电池最大功率密度为 19.2 5mW 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池 膜电极 聚合物电解质 NAFION膜 电池性能

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直接乙醇燃料电池的研究现状及前景 被引量：10

2

作者 朱科 陈延禧 张继炎 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期187-190,共4页

以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)已日趋成熟,直接甲醇燃料电池(DMFC)的研究比较活跃,鉴于氢存储较难且甲醇有毒,人们试图开发采用来源丰富、毒性低、可再生的燃料如乙醇的燃料电池。综述了乙醇在Pt上氧化的电催化机理,直接乙... 以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)已日趋成熟,直接甲醇燃料电池(DMFC)的研究比较活跃,鉴于氢存储较难且甲醇有毒,人们试图开发采用来源丰富、毒性低、可再生的燃料如乙醇的燃料电池。综述了乙醇在Pt上氧化的电催化机理,直接乙醇燃料电池(DEFC)的阳极电催化剂,电解质膜及其改性,电池性能及其影响因素,并对分别采用纯氢、甲醇和乙醇作为燃料的PEMFC、DMFC和DEFC三种燃料电池进行了对比,阳极电催化剂和电解质膜的研究改进是今后DEFC的工作重点。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池 电催化剂 电解质膜 电催化机理 质子交换膜燃料电池

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碳纳米管担载PtSn阳极催化剂对乙醇的电催化氧化性能研究 被引量：11

3

作者 赵新生 孙公权 +4 位作者 姜鲁华 毛庆 辛勤 衣宝廉 杨少华 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1304-1308,M006,共6页

以多壁碳纳米管(MWNTs)为载体制备了担载型PtSn纳米催化剂, 对其微观形貌和电催化性能进行了表征. 透射电镜(TEM)及X射线衍射(XRD) 测试结果表明, 以MWNTs为载体提高了PtSn 金属粒子的分散度, 粒径分布范围在1.5～6.5 nm 之间, PtSn/MWN... 以多壁碳纳米管(MWNTs)为载体制备了担载型PtSn纳米催化剂, 对其微观形貌和电催化性能进行了表征. 透射电镜(TEM)及X射线衍射(XRD) 测试结果表明, 以MWNTs为载体提高了PtSn 金属粒子的分散度, 粒径分布范围在1.5～6.5 nm 之间, PtSn/MWNTs 催化剂的平均粒径为3.6 nm. 循环伏安、 计时电流及DEFC单池的实验结果表明, 由于MWNTs 具有独特的结构及丰富的表面基团和较高的导电率, PtSn/MWNTs催化剂对乙醇的催化氧化表现出比PtSn/XC-72更高的活性. 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池 碳纳米管 PTSN 电催化剂

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直接乙醇燃料电池阳极催化材料的研究进展 被引量：10

4

作者 罗彬 周德璧 +3 位作者 赵大鹏 刘军 王珏 王俊杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第F11期288-291,共4页

评述了直接乙醇燃料电池阳极催化剂研究过程中存在的主要问题,简述了DEFC阳极催化荆的电催化氧化反应机理,概述了目前研究的主要成就,并对今后直接乙醇燃料电池阳极催化材料发展方向进行了展望。

关键词 直接乙醇燃料电池 阳极电催化剂 乙醇氧化 电化学氧化机理

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碳纤维基PtSn催化剂直接乙醇燃料电池制备及性能研究 被引量：12

5

作者 王旭红 袁善美 +1 位作者 朱昱 倪红军 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1454-1458,共5页

采用自制的碳纤维基PtSn催化剂薄膜作为阳极催化剂,商用Pt/C作为阴极催化剂,Nafion 115膜作为质子交换膜,通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料单电池,搭建测试系统并进行性能的测试,研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等... 采用自制的碳纤维基PtSn催化剂薄膜作为阳极催化剂,商用Pt/C作为阴极催化剂,Nafion 115膜作为质子交换膜,通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料单电池,搭建测试系统并进行性能的测试,研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DEFC的影响。结果表明,当乙醇溶液浓度为1.0 mol/L、溶液进样流量为1.0 mL/min、溶液温度为80℃、氧气进样流量为100 mL/min时结果较优,单电池的最高功率密度达18.2 mW/cm2。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(defc) 碳纤维 PtSn催化剂 膜电极

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直接乙醇燃料电池研究面临的挑战 被引量：5

6

作者 宋树芹 王毅 沈培康 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期457-459,共3页

从热力学、动力学及乙醇渗透等方面,综述了直接乙醇燃料电池(DEFC)研究面临的挑战。从热力学角度看,在低温(<100℃)时,乙醇的最大热力学转化效率低于14%,降低了DEFC的效率;从动力学角度看,目前对乙醇氧化活性最高的Pt-Sn催化剂仍不... 从热力学、动力学及乙醇渗透等方面,综述了直接乙醇燃料电池(DEFC)研究面临的挑战。从热力学角度看,在低温(<100℃)时,乙醇的最大热力学转化效率低于14%,降低了DEFC的效率;从动力学角度看,目前对乙醇氧化活性最高的Pt-Sn催化剂仍不能使乙醇完全氧化,降低了DEFC的法拉第效率;乙醇渗透可能带来的后果,加大了研究的困难性。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(defc) 乙醇氧化 乙醇渗透

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直接乙醇燃料电池阳极电催化剂的研究进展 被引量：3

7

作者 吕灿灿 倪红军 +3 位作者 李志扬 黄明宇 江学范 汤东 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期13-15,64,共4页

介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)具有无毒,来源丰富的优点,分析了DEFC在Pt上的电催化氧化机理,讨论了DEFC的阳极电催化剂的重要作用;探讨了具有高电催化活性的新型Pt基催化剂、新型非贵金属催化剂、新型催化剂载体、新型的催化剂制备方法... 介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)具有无毒,来源丰富的优点,分析了DEFC在Pt上的电催化氧化机理,讨论了DEFC的阳极电催化剂的重要作用;探讨了具有高电催化活性的新型Pt基催化剂、新型非贵金属催化剂、新型催化剂载体、新型的催化剂制备方法等的研究现状;指明了阳极催化剂将是今后DEFC研究和发展的重要方向之一。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(defc) 电催化机理 阳极电催化剂

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石墨烯载体上直接合成具有Pt(100)择优取向的催化剂及其电催化性能 被引量：3

8

作者 郭瑞华 姚仪帅 +4 位作者 安胜利 张捷宇 周国治 钱飞 关丽丽 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2511-2520,共10页

以石墨烯为载体,乙二醇为还原剂,采用油浴法,通过加入不同添加剂作为形状导向剂合成了Pt(100)晶面择优取向的催化剂,并探讨了催化剂的性能。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、感应耦合等离子原子发射光谱(ICP-AES)及扫描电镜(SEM)... 以石墨烯为载体,乙二醇为还原剂,采用油浴法,通过加入不同添加剂作为形状导向剂合成了Pt(100)晶面择优取向的催化剂,并探讨了催化剂的性能。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、感应耦合等离子原子发射光谱(ICP-AES)及扫描电镜(SEM)对所合成的催化剂进行微观表征,利用电化学工作站对所合成的催化剂进行电化学性能测试。结果表明,添加KBr参与合成的Pt(100)晶面择优取向的催化剂,其微观粒子的立方体形貌最为规整,且形成最彻底。同时,其电催化性能最优,电化学活性表面积为42.43 m^(2)/g,对乙醇氧化的峰值电流密度为417.67 A/g,1100 s的稳态电流密度为149.50 A/g,对乙醇催化氧化反应的活化能最低,为24.76 kJ/mol。对乙醇氧化峰电流密度保持率为82.26%。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(defc) 石墨烯 形状导向剂 Pt(100) 电催化剂

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PVA/TEOS/GA杂化阴离子交换膜的制备与性能 被引量：3

9

作者 赵世怀 尹静 +3 位作者 王捷 侯树金 王文科 张庆印 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期16-20,共5页

以正硅酸乙酯(TEOS)/戊二醛(GA)交联杂化改性聚乙烯醇(PVA)膜作为碱性直接乙醇燃料电池(ADEFC)的阴离子交换膜,对不同配比下的PVA/TEOS/GA杂化膜的溶胀率、含水率、乙醇渗透率及电导率进行了考察分析.结果表明:杂化膜的含水率、溶胀率... 以正硅酸乙酯(TEOS)/戊二醛(GA)交联杂化改性聚乙烯醇(PVA)膜作为碱性直接乙醇燃料电池(ADEFC)的阴离子交换膜,对不同配比下的PVA/TEOS/GA杂化膜的溶胀率、含水率、乙醇渗透率及电导率进行了考察分析.结果表明:杂化膜的含水率、溶胀率和乙醇渗透率随SiO2含量的增加而减小;在室温条件下,SiO2质量分数为10%的杂化膜具有较小的溶胀率,为102%,乙醇渗透率为1.222×10-8cm2/s,电导率可达到6.883×10-3S/cm. 展开更多

关键词 聚乙烯醇 正硅酸乙酯 阴离子交换膜 乙醇渗透率 直接乙醇燃料电池

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碳纤维基PtPb阳极催化剂的制备及其电催化性能 被引量：2

10

作者 李志扬 袁善美 +1 位作者 朱昱 倪红军 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期96-100,共5页

以静电纺丝技术与烧结工艺相结合的方式制备了碳纤维基PtPb纳米催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段对其进行了表征。结果表明,在预氧化温度为300℃、碳化温度为800℃的条件下,所制备的PtPb阳... 以静电纺丝技术与烧结工艺相结合的方式制备了碳纤维基PtPb纳米催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段对其进行了表征。结果表明,在预氧化温度为300℃、碳化温度为800℃的条件下,所制备的PtPb阳极纳米催化剂结晶程度好、比表面积大,粒径约为3.05 nm,催化活性颗粒均匀分散在多孔碳纤维骨架上。采用循环伏安法(CV)及交流阻抗(EIS)评价了该催化剂对乙醇氧化反应的电催化性能。结果表明,最大峰电流密度达到125 mA/cm2,电荷转移电阻相较于700℃下降了近60%。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(defc) 阳极催化剂 静电纺丝 乙醇电氧化

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石墨烯基乙醇电氧化催化剂的研究概况

11

作者 张仕欣 宋焕巧 罗明生 《电池》 CAS 北大核心 2022年第2期218-222,共5页

阳极催化剂活性低是阻碍直接乙醇燃料电池(DEFC)商业化的主要障碍之一。针对石墨烯的特点和乙醇电氧化过程中的问题,综述石墨烯基乙醇电氧化催化剂的研究概况。主要介绍DEFC阳极乙醇的电氧化机理;探寻降低Pt基催化剂成本及防止催化剂中... 阳极催化剂活性低是阻碍直接乙醇燃料电池(DEFC)商业化的主要障碍之一。针对石墨烯的特点和乙醇电氧化过程中的问题,综述石墨烯基乙醇电氧化催化剂的研究概况。主要介绍DEFC阳极乙醇的电氧化机理;探寻降低Pt基催化剂成本及防止催化剂中毒的方法;寻找性能较好的乙醇电氧化非Pt基催化剂;总结增加石墨烯载体与催化剂结合力的方法。对石墨烯基乙醇电氧化催化剂的发展进行展望。 展开更多

关键词 乙醇电氧化 催化剂 Pt合金 Pd合金 石墨烯载体 催化活性 稳定性 直接乙醇燃料电池(defc)

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碳纤维基PtPb催化剂直接乙醇燃料电池制备及性能研究 被引量：1

12

作者 袁善美 李志扬 +1 位作者 朱昱 倪红军 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期95-97,99,共4页

用静电纺丝法制备的碳纤维基PtPb催化剂薄膜作阳极催化剂,并通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料电池,搭建测试系统并对电池性能进行测试。主要研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DFEC的影响。测试结果表明,当乙... 用静电纺丝法制备的碳纤维基PtPb催化剂薄膜作阳极催化剂,并通过热压制成膜电极,组装平板型直接乙醇燃料电池,搭建测试系统并对电池性能进行测试。主要研究了温度、乙醇浓度、溶液流量、进气流量等参数对DFEC的影响。测试结果表明,当乙醇溶液浓度为1.0 mol/L,溶液进样速率为1.0 mL/min,溶液温度为80℃,氧气进样流速为100 mL/min时性能较优,单电池的最高功率密度达21 mW/cm2。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(defc) 碳纤维 PtPb催化剂 性能

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氧化铈空心球可控合成及其对Pt基催化剂电催化性能的影响 被引量：1

13

作者 郭瑞华 莫逸杰 +2 位作者 安胜利 张捷宇 周国治 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期779-786,共8页

采用水热合成法,以碳球为模板,改变焙烧升温速率,控制影响铈物种的扩散、渗透及碳球结构的收缩率,制备了单、双壳层CeO_2空心球。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO_2/RGO催化剂,研究了CeO_2空心球的添加对Pt基催化剂电催化... 采用水热合成法,以碳球为模板,改变焙烧升温速率,控制影响铈物种的扩散、渗透及碳球结构的收缩率,制备了单、双壳层CeO_2空心球。通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备了Pt-CeO_2/RGO催化剂,研究了CeO_2空心球的添加对Pt基催化剂电催化性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDAX)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)对CeO_2及催化剂的微观结构进行了表征,利用电化学工作站对催化剂进行电化学性能测试。结果表明:单、双壳层CeO_2空心球的比表面积为124.44 m2/g、140.95 m2/g,孔容为0.014427 cm3/(g·nm)、0.018605 cm3/(g·nm),孔径分布在2~4 nm范围内。催化剂中的CeO_2保持原有的球状形貌,Pt纳米粒子主要分布在CeO_2附近;当RGO∶CeO_2=1∶2时,添加了双壳层CeO_2空心球的Pt-CeO_2/RGO催化剂的电催化性能最优,电化学活性表面积为94.27 m2/g,对乙醇氧化的峰电流密度值为613.54 A/g,1000 s的稳态电流密度值为135.45 A/g。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池(defc) CeO2空心球 阳极催化剂 催化氧化能力 稳定性

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异型直接乙醇燃料电池的制备及电性能研究 被引量：1

14

作者 侯全会 汤东 +2 位作者 熊永莲 刘基冈 提艳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期139-142,共4页

针对阳极板和阴极管制备的直接乙醇燃料电池(DEFC)存在的不足,采用管状阳极、管状阴极和Nafion117膜组装了异型DEFC。采用循环伏安特性曲线及交流阻抗等手段对组装的DEFC进行了电化学性能测试。考察了温度、乙醇浓度等对电性能的影响,... 针对阳极板和阴极管制备的直接乙醇燃料电池(DEFC)存在的不足,采用管状阳极、管状阴极和Nafion117膜组装了异型DEFC。采用循环伏安特性曲线及交流阻抗等手段对组装的DEFC进行了电化学性能测试。考察了温度、乙醇浓度等对电性能的影响,并进行了电池稳定性测试。实验结果表明:电池操作温度及乙醇溶液浓度对电池性能影响较大,较高的温度比较有利于电池性能的提高,乙醇浓度在1mol/L的情况下效果最好;氧气流量对电池性能影响不大,但适当提高氧气流量对电池性能有利;通过电池的交流阻抗及稳定性测试,在1h内电池放电稳定性良好,15℃和60℃情况下,电流密度分别为42mA/cm^2和27mA/cm^2。在60℃,电解质为0.5mol/L硫酸和1mol/L乙醇溶液,氧气流量为100mL/min的情况下,电池的功率密度可达9.5mW/cm^2。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池 管状阳极 管状阴极 电池性能

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氯化铵掺杂MCMB/G管状电极支撑体的制备与性能研究

15

作者 朱昱 袁善美 +1 位作者 李志扬 倪红军 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期71-73,共3页

采用中间相碳微球(Mesocarbon Microbeads,MCMB)和石墨(Graphite,G)作为原材料,并掺杂氯化铵,利用凝胶注模成型工艺,并通过1000℃埋碳烧结工艺,制备了管状乙醇燃料电池(TDEFC)电极支撑体。研究了不同氯化铵加入量对电极材料的孔隙率、... 采用中间相碳微球(Mesocarbon Microbeads,MCMB)和石墨(Graphite,G)作为原材料,并掺杂氯化铵,利用凝胶注模成型工艺,并通过1000℃埋碳烧结工艺,制备了管状乙醇燃料电池(TDEFC)电极支撑体。研究了不同氯化铵加入量对电极材料的孔隙率、抗压强度、抗折强度和电阻率等性能的影响。结果表明,采用掺杂氯化铵的方式可以制备孔隙分布均匀,孔隙率高的电极支撑体,从而有利于传质和催化效率的提高。 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池 氯化铵 中间相碳微球 管状电极 材料性能

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