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基于铜纳米颗粒–层状钙钛矿异质结燃料极的高效CO_(2)电解
1
作者 刘峥嵘 牛佳希 +3 位作者 刘敬泽 武硕 吴锴 周峻 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第10期2941-2951,共11页
固体氧化物电解电池(SOEC)作为一种高效能量转换技术,在电解过程中展现出将CO_(2)转化为有用化学品的巨大潜力,为实现碳中和目标提供了有效路径。然而,传统燃料电极Ni-氧化钇稳定氧化锆的催化性能不足一直是制约SOEC技术发展的关键因素... 固体氧化物电解电池(SOEC)作为一种高效能量转换技术,在电解过程中展现出将CO_(2)转化为有用化学品的巨大潜力,为实现碳中和目标提供了有效路径。然而,传统燃料电极Ni-氧化钇稳定氧化锆的催化性能不足一直是制约SOEC技术发展的关键因素。针对这一挑战,制备了原位生长Cu纳米颗粒修饰的(La_(4)Sr_(4))_(0.9)Ti_(8–x) Cu_(x)O_(26)(LSTCux, x=0.4, 0.8, 1.2和1.6)层状钙钛矿氧化物,并将其作为SOEC装置的新型燃料电极。Cu纳米颗粒与层状钙钛矿氧化物形成的异质结结构显著增强了CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)的催化活性。结果表明:采用LSTCu-rx作为燃料电极的SOEC纽扣电池,在2.0 V、850℃和纯CO_(2)电解条件下,获得了2.01 A·cm^(–2)的电流密度,其极化阻抗和欧姆阻抗分别为0.12Ω·cm^(2)和0.05Ω·cm^(2),表现出了优异的CO_(2)电解性能。 展开更多
关键词 层状钙钛矿氧化物 原位生长 固体氧化物电解电池 钛酸盐 二氧化碳转化
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用于PEMFC的介孔碳担载铂氧化钨电催化剂的制备与表征 被引量：4
2
作者 张华 储凌 +1 位作者 陈雨 陈航榕 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期1-5,22,共6页
利用介孔碳作为载体,制备介孔碳担载Pt-WO3复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)电极.以苯为碳源,采用气相沉积法复制介孔SiO2Al-SBA-15模板结构合成石墨化介孔碳Cg,采用浸渍法制备无定形介孔碳CMK-3.通过分步沉积,将Pt和WO3担载... 利用介孔碳作为载体,制备介孔碳担载Pt-WO3复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)电极.以苯为碳源,采用气相沉积法复制介孔SiO2Al-SBA-15模板结构合成石墨化介孔碳Cg,采用浸渍法制备无定形介孔碳CMK-3.通过分步沉积,将Pt和WO3担载到介孔碳载体上,采用比表面分析(BET)、X线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安法以及单电池极化性能测试对介孔碳担载的复合催化剂进行表征.结果表明:介孔碳作为催化剂载体,其孔道结构有助于催化剂的均匀分散,从而提高催化剂的电催化剂活性.由于石墨化介孔碳的导电性能高于无定形介孔碳,因此Pt-WO3/Cg比Pt-WO3/CMK-3具有更好的电极催化活性. 展开更多
关键词 介孔碳 石墨化 PEMFC Pt-WO3
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质子交换膜燃料电池阴极催化剂用WO_3的制备与性能 被引量：4
3
作者 孙启梅 花亮 +3 位作者 陈雨 金江 陈航榕 张华 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期10-13,共4页
利用HCl沉淀法制备WO3，并将其制备成Pt／WO3／C复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的阴极．X射线衍射测试结果表明，制备的WO3结晶度较好，无杂相存在，Pt／WO3／C复合催化剂中WO3晶粒为50—75nm，Pt晶粒为110-202nm；循环... 利用HCl沉淀法制备WO3，并将其制备成Pt／WO3／C复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的阴极．X射线衍射测试结果表明，制备的WO3结晶度较好，无杂相存在，Pt／WO3／C复合催化剂中WO3晶粒为50—75nm，Pt晶粒为110-202nm；循环伏安曲线和单电池极化性能测试结果表明，当m（WO3）：m（C）=3：1时，复合催化剂Pt／WO3／C的催化性能最好，最大电流密度为50mA／cm^2，最大功率密度为90mW／cm^2；添加WO3在一定程度上增强了Pt／C催化剂的催化性能． 展开更多
关键词 WO3 Pt/WO3/C 阴极催化剂 单电池极化
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SOFC梯度功能PEN部件的等离子熔射数字化制造
4
作者 王桂兰 孙德文 +1 位作者 张海鸥 夏卫生 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期12-14,共3页
将功能梯度材料、快速原型制造、等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合,多层连续熔射快速制造平板和瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)的三合一电极(PEN)部件.采用自主研发的梯度功能送粉设备,通过系统的工艺试验,探讨并研究了阳极、... 将功能梯度材料、快速原型制造、等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合,多层连续熔射快速制造平板和瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)的三合一电极(PEN)部件.采用自主研发的梯度功能送粉设备,通过系统的工艺试验,探讨并研究了阳极、电解质与阴极层间连续梯度变化规律,以及阳极与阴极的多孔性特征;利用电子探针和能谱分析等检测手段分析了PEN部件材料成分的梯度变化情况.结果表明:采用本方法能够获得SOFC的PEN部件所需的成分与组织呈连续梯度变化,阳极与阴极孔隙率高的梯度功能涂层. 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 等离子熔射 机器人 梯度功能涂层 数字化制造
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全钒液流电池充电／放电过程模型 被引量：14
5
作者 李明华 范永生 王保国 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期313-318,共6页
建立全钒液流电池充电/放电过程模型,描述钒离子在离子传导膜中渗透产生的自放电现象对电池过程影响,反映电解液中不同价态钒离子浓度随时间变化规律,以及电池开路电压、端电压的时间依存性。通过与实验结果对比,数值模拟与实验结果保... 建立全钒液流电池充电/放电过程模型,描述钒离子在离子传导膜中渗透产生的自放电现象对电池过程影响,反映电解液中不同价态钒离子浓度随时间变化规律,以及电池开路电压、端电压的时间依存性。通过与实验结果对比,数值模拟与实验结果保持良好一致性,验证所发展的数学模型的有效性。利用数值模拟再现实验结果,研究了充放电电流与电池容量的关系。结果表明:电池容量随电流的变化存在峰值。所建立的全钒液流电池过程模型,为液流电池储能系统的设计和操作提供依据。 展开更多
关键词 全钒液流电池 二次电池 充放电过程模型 数值模拟 交叉放电
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燃料电池用聚乙烯基质子交换膜研究进展 被引量：1
6
作者 陈艳君 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期165-169,共5页
简介了燃料电池的重要性及质子交换膜在燃料电池中的核心地位。简述了目前燃料电池用质子交换膜研究中,设计具有成本低、加工性好、燃料选择性好等优点的质子交换膜替代全氟磺酸膜的发展趋势,分析了聚乙烯基质子交换膜的优势,介绍了近... 简介了燃料电池的重要性及质子交换膜在燃料电池中的核心地位。简述了目前燃料电池用质子交换膜研究中,设计具有成本低、加工性好、燃料选择性好等优点的质子交换膜替代全氟磺酸膜的发展趋势,分析了聚乙烯基质子交换膜的优势,介绍了近年来聚乙烯基质子交换膜的制备方法和基本性能,指出可通过聚乙烯与磺化聚合物共混、设计合成磺化聚乙烯以及聚乙烯-磺化聚合物接枝共聚物等3种方法制备聚乙烯基质子交换膜。最后提出设计合成具有电导率高、燃料阻隔性好、成本低、加工性好、温度和湿度稳定性好的不同结构的聚乙烯基质子交换膜以及开发其高效合成方法是未来的重点研发方向。 展开更多
关键词 燃料电池 质子交换膜 聚乙烯 电导率 合成策略
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可逆固体氧化物电池La_(0.2)Sr_(0.8)TiO_(3–δ)基纤维燃料极的浸渍改性 被引量：2
7
作者 卢恺振 王乐莹 +3 位作者 罗凌虹 程亮 徐序 吴也凡 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1676-1686,共11页
开发适合可逆操作的高性能燃料极材料对可逆固体氧化物电池的发展至关重要。为解决LaxSr_(1-x)TiO_(3)燃料极材料催化活性差及离子电导率低等问题,采用静电纺丝技术直接制备富含连通孔洞的La_(0.2)Sr_(0.8)TiO_(3-δ)(LST)/氧化钇稳定... 开发适合可逆操作的高性能燃料极材料对可逆固体氧化物电池的发展至关重要。为解决LaxSr_(1-x)TiO_(3)燃料极材料催化活性差及离子电导率低等问题,采用静电纺丝技术直接制备富含连通孔洞的La_(0.2)Sr_(0.8)TiO_(3-δ)(LST)/氧化钇稳定型氧化锆(YSZ)复合纤维,构建了以LST骨架为电子通道主路、YSZ颗粒为离子通道穿插的三维网络混合导体通路,并通过浸渍Ce_(0.9)M_(0.1)O_(2-δ)(M=Fe、Co、Ni)纳米颗粒对燃料极骨架修饰改性,增强燃料极与电解质层间的界面结合,研究不同浸渍物对纤维基燃料极催化活性的影响。结果表明:浸渍Ce_(0.9)Ni_(0.1)O_(2-δ)的燃料极兼具有较强的氢氧化能力和氢还原能力,在浸渍物和Ni纳米颗粒析出的共同作用下,单电池在850℃、3%(体积分数)H_(2)O/H_(2)下的最高功率密度达到342 mW/cm^(2);在850℃、46.8%(体积分数)H_(2)O/H_(2)、1.3 V下的电解电流密度达到0.313 A/cm^(2)。 展开更多
关键词 可逆固体氧化物电池 燃料极 复合纤维 浸渍改性 弛豫时间分布
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微生物燃料电池构型研究进展 被引量：8
8
作者 刘斌 尚均顶 王许云 《当代化工》 CAS 2018年第10期2173-2177,共5页
微生物燃料电池(MFC)是利用微生物氧化分解有机物产生电能的一种装置。反应器构型是影响MFC产电性能的关键因素之一。针对近年来MFC反应器构型的最新研究进展进行评述,并分别从双室MFC、单室MFC和MFC电池组三方面介绍了不同构型对产电... 微生物燃料电池(MFC)是利用微生物氧化分解有机物产生电能的一种装置。反应器构型是影响MFC产电性能的关键因素之一。针对近年来MFC反应器构型的最新研究进展进行评述,并分别从双室MFC、单室MFC和MFC电池组三方面介绍了不同构型对产电性能的提升效果,提出了当前主流MFC构型设计的构建思路。指出了增加传质效率、提升产电菌的可附着面积、降低电池内阻等是构型改进的重点思路,并总结了具体方法,为高性能MFC反应器构型的构建提供参考。 展开更多
关键词 微生物燃料电池(MFC) 产电性能 构型
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