聚四氟乙烯对空气电极防水透气膜性能的影响

对以聚四氟乙烯(PTFE)为原料的憎水型空气电极的防水透气膜的制备工艺进行了深入研究．以稳态电流-电压极化曲线的方法对不同防水透气膜电化学性能进行测试,用透气率测量装置对防水膜透气性能进行测试,并用扫描电镜对防水透气膜的表观形貌进行观察,采用以空气电极为阴极,钢板为阳极的电解装置对空气电极寿命进行测试．结果表明：防水透气膜中PTFE的最佳含量在60％～70％范围内,采用热处理工艺后,防水透气膜的孔径分布更加均匀,防水透气膜的透气性能提高,空气电极极化明显减小．电极稳定运行800h．     

空气电极金属氧化物催化材料的研究

用热分解金属硝酸盐法制备金属氧化物催化材料,并通过冷压法制得空气电极.采用自制窗式电解装置测定空气电极的稳态恒电流极化曲线,并通过扫描电镜对催化材料的表观形貌及其性能进行研究.结果表明,采用本方法制造的催化剂颗粒细小、分散均匀,具有优异的电化学性能.电极在 200mA cm 的电流密度下极化电位 2最小可为 0.252 1 V;50 mA cm~2 和 100 mA cm~2 的恒电流密度下空气电极寿命可高达 500 h 以上.     

高效空气电极的制备

空气极是整个空气电池中的关键所在，空气极的性能受着防水层的性能、催化层的性能、制备工艺等多种因素的影响．本实验对比了不同含量的聚四氟乙烯、活性碳颗粒等做成的防水层的特性及不同的催化剂(银粉、La-Ca-Co-O等催化剂)做成的催化层的特性．用电化学工作站研究了空气电极的析氧和氧还原特性，认为用碳酸氢铵为造孔剂、用银粉做催化剂的空气电极效果最好．     

KIO3掺杂聚苯胺电极材料的制备与性能

采用化学法并通过KlO3和盐酸与苯胺复合掺杂合成掺杂态聚苯胺。用红外光谱和扫描电镜对掺杂态聚苯胺进行了结构形态分析。将掺杂态的聚苯胺混合20％的石墨粉体，制成聚合物复合电极，以锌为负极组成电池，在恒电流条件下进行充放电性能的测试，结果表明，电极开路电位达1．8V，以20mA／cm^2恒电流充电，2mA／cm^2恒电流放电，放电工作平台为1．4V，设定终止电压为1．1V时，可持续放电13h，电池容量较大，结构稳定。     

反应气体流量和背压对PEM燃料电池性能的影响

目的优化质子交换膜（PEM）燃料电池的操作参数，提高PEM燃料电池的性能和稳定性，降低成本．方法运用燃料电池测试站对有效面积为16cm^2的PEM燃料电池单体的伏安特性和功率密度进行了实验，分析了空气流量、氢气流量和背压对PEM燃料电池性能和功率密度的影响．结果试验结果发现：增大空气流量。燃料电池的性能可以持续提高；增大氢气的流量，电池性能先提高，但流量达到一定值后，性能几乎不变；增大电池背压，电池性能提高．结论电极的淹没现象主要存在于PEM燃料电池的阴极；实验条件下．氢气流量存在最佳值、     

GDE和CCM技术制备氢氧PEMFC膜电极的性能对比

通过气体扩散电极(GDE)和膜电极(CCM)两种工艺制备了氢氧质子交换膜燃料电池(PEMFC)电极,探讨在氢空电池中广泛应用的CCM技术在氢氧电池中使用的可行性。在实验过程中,控制温度、湿度、压力和过量系数,比较了两种制备技术对氢氧电池各方面性能的影响。极化曲线显示CCM技术制备膜电极有着更好的性能,循环伏安和交流阻抗的研究表明CCM膜电极有着更高的电化学活性面积和更低的电荷传输阻抗,同时还有效地减小了铂用量。结果表明CCM技术制备的氢氧膜电极能够提高催化剂效率和改善膜与催化层的接触,这说明CCM技术制备氢氧膜电极有望替代传统的GDE技术。     

有机电解液型锂空气电池空气电极研究进展

有机电解液体系的锂空气电池因其超高能量密度受到广泛关注.为寻求高性能、安全实用的锂空气电池,国内外就正极材料、催化剂、电解液和锂负极等开展了大量研究,其中空气电极的优化、电解液的稳定性是锂空气电池高性能发挥的关键.介绍了近年有机电解液锂空气电池空气电极上的反应机理、空气电极影响因素、正极材料和催化剂等最新研究进展,分析了各类多孔材料和催化剂的优缺点,及其对电池电化学性能的影响,结合本课题组研究成果,指出了锂空气电池空气电极的发展方向,即结合新型复合氧化物催化剂,构筑独特的多孔电极结构,以实现高容量、长寿命的锂空气电池.     

二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池的组装与性能

组装二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池,探讨水流速度、SO_2气体流速和流向等因素对二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池电流和稳定开路电压的影响。实验结果表明,SO_2气流方向从下而上,水流方向从上而下为最佳;在单电池的电极面积为5 cm~2时,水流速度和气流分别为1.0,40 mL·min~(-1),电池的稳定开路电压和电流分别为220 mV和16.25 mA,达到最大值。     

涂布法制备锌//聚苯胺二次电池

采用4,4′-二氨基联苯作为添加剂在盐酸介质中用恒电流法合成了致密鳞片状聚苯胺粉末,结构上与化学合成聚苯胺类似,属于掺杂态聚苯胺亚胺盐形式,但具有较好的电化学活性.采用涂布法用自制复合黏结剂制备出电池阴极和阳极,膜厚度可控且工艺简单.基于正交试验获得的最佳工艺条件组装锌//聚苯胺电池,电池在"ZnCl2+NH4Cl"电解液中的开路电压在1.5V左右,电压在1.7~0.7V之间进行循环充放电,2mA·cm-2的电流密度时聚苯胺电极放电容量达到131.4mAh·g-1.在35个循环时间里,每次循环测试电池放电容量平均衰减为0.07%,表明所组装电池循环性能及稳定性较好,具有替代传统铅酸电池的实际应用前景.     

锌空气电池钙钛矿型空气电极催化剂的研究

根据热重分析结果，采用高温固相反应合成了2种作为锌空气电池氧气还原催化剂的La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ、La0.6Ca0.4CoO3ⅡU，X射线衍射分析结果表明La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ、La0.6Ca0.4CoO3Ⅱ都是钙钛矿型结构。采用恒电流放电曲线和循环伏安测试，研究了它们在9mol／LKOH溶液中的电化学性能，结果表明该钙钛矿型催化剂La0.6Ca0.4CoO3是一种良好的空气（氧）电极催化剂，而且催化剂La0.6Ca0.4CoO3Ⅱ的性能要比La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ的性能好，La0.6Ca0.4CoO3Ⅱ的放电容量是La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ的1．2倍。     

Air electrode supported manganese electrocatalysts for neutral electrolyte magnesium air cell

The catalysts of air electrode were prepared by sintering the active carbon loaded with manganese nitrate and potassium permanganate at 360 °C The air electrode was made up of a catalyst layer, a waterproof and gas-permeable layer, a current collecting substrate and a second waterproof and gas-permeable layer. The cell was assembled by the air electrode, pure magnesium anode and 10% NaCl solution used as electrolyte. The microstructures of air electrodes before and after discharging were characterized by SEM. The electrochemical behaviors of the air electrodes were determined by means of polarization curves, volt-ampere curves and constant current discharge curves. The polarization voltage of air electrode is—173 mV (vs SCE) at the current density of 50 mA/cm². The air electrodes exhibits good activity and stability in neutral electrolyte. The magnesium-air cell could work at 5 W for more than 7 h.     

类钙钛矿型La2-xSrxNiO4+δ对氧还原的催化作用及其动力学

合成了La2-xSrxNiO4+δ(0≤x≤1)系列类钙钛矿复合氧化物,并将其作为催化层电极材料制备了空气电极.对电极的极化曲线和循环伏安曲线的测定结果表明,La2-xSrxNiO4+δ型类钙钛矿复合氧化物电极材料对氧还原具有较好的催化活性;并且随Sr的掺杂量的不同,材料的催化活性也有所不同.循环伏安和交流阻抗技术对电极反应动力学特征的研究结果表明,电极反应除受电化学步骤控制外,扩散过程也是整个电极过程的控制因素.     

氢对X80钢在土壤模拟溶液中电化学行为的影响

在不同的充氢电流密度和充氢时间下对X80钢进行电化学充氢。测量了不同充氢条件下X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的极化电阻和腐蚀速率。结果表明,随着充氢电流密度由1 mA/cm2增加至20 mA/cm2,X80钢的自腐蚀电位负移,电荷转移电阻Rt由1 176 Ω·cm2降至909 Ω·cm2,双电层电容由0.000 16 μF/cm2增加至0.001 7 μF/cm2,腐蚀电流密度从3.322 mA/cm2 增加至 6.880 mA/cm2。当充氢时间由1 h增加至5 h,电荷转移电阻Rt由1 522 Ω·cm2降至749 Ω·cm2,双电层电容由0.000 14 μF/cm2增加至0.00 75 μF/cm2,腐蚀电流密度从2.91 mA/cm2 增加至5.01 mA/cm2。以上表明,电化学充氢使X80钢表面的薄弱点的阳极溶解率和金属离子的浓度高增加。氢加速阳极溶解,最终的结果是发生较高的腐蚀敏感性。     

间接氧化有机废水的气体扩散电极的研究

采用膜结构的气体扩散电极作为阴极，电解人工配制的酸性嫩黄2?G废水，对气体扩散电极的最佳制备工艺进行了探讨；根据电极极化曲线和电镜照片，分析了电极性能提高的原因.结果表明，气体扩散电极的最佳制备工艺条件为，石墨：聚四氟乙烯乳液：造孔剂（质量比）为1∶0.5∶0.05，载铂量为1.5mg/cm²；造孔剂在电极内形成的大量气孔和曝气提供的足够溶解氧形成过氧化氢是电极性能提高的主要原因.     

空气扩散电极/泡沫镍电化学体系降解苯酚废水的研究

对以空气扩散电极为阴极,泡沫镍为阳极的电化学体系降解苯酚模拟废水进行了研究.采用分光光度法测定苯酚浓度,研究了电解时间﹑电流密度﹑苯酚初始浓度对苯酚去除率的影响.结果表明,空气扩散电极/泡沫镍电化学体系对含酚废水有很强的降解能力,初始浓度为200mg/L的苯酚溶液,在电流密度30mA/cm2条件下电解180min,苯酚去除率99.3%,化学需氧量(COD)去除率80%.     

镍纤维管改善锂硫电池性能

为了改善锂硫电池的比容量和循环稳定性等电化学性能,以聚丙烯腈纤维为基体,采用无钯活化化学镀法在其表面镀一层镍,制备得到复合纤维.通过热处理去除复合纤维中的聚丙烯腈,得到氧化镍中空纤维,然后在氢等离子体气氛中对氧化镍中空纤维进行还原制备中空镍纤维管,并以它作为锂硫电池正极材料活性物质的承载体,制备含镍纤维管的硫电极来改善锂硫电池的电化学性能.采用扫描电子显微镜和X射线能谱仪表征镍纤维管的表面形貌和成分,结果表明:所制备的纤维管主要是镍,但含有少量的磷,可能是镀液中次磷酸盐中的磷元素被还原,且管径为10～15μm,管壁厚度均匀,约0.7μm.采用恒流充放电和交流阻抗谱对含镍纤维管硫电极的电化学性能进行表征,结果表明:添加镍的纤维管能够增强锂硫电池的电化学性能,在充放电电流密度为每平方厘米0.2mA的条件下,镍纤维管增强硫电极的首次放电比容量为941.6mAh/g,20次循环后的放电比容量仍保持在593.3mAh/g,表现出较高的放电比容量和良好的循环稳定性.