烧结温度对铝基合金电化学性能影响的研究

利用机械合金化的方法制备铝基合金粉末,通过冷压、烧结制备成型的金属半燃料电池阳极,采用动电位极化曲线、交流阻抗谱、恒电流计时电位曲线对阳极电化学性能进行考察,采用XRD对制备的电极进行表征,采用扫描电镜对恒电流放电之后的电极表面形貌进行观察。结果表明,烧结温度为400℃的铝基合金阳极,其自腐蚀电流密度较小,交流阻抗谱表明其耐腐蚀性能最强,恒电流放电时较大电流密度下能够保持较负的、稳定的电位值。     

DMFC放电模式与性能稳定性研究

不同放电模式下CO2气体传质对催化层结构稳定性和催化剂电化学稳定性的影响,导致在较长时间运行中直接甲醇燃料电池(DMFC)性能稳定性的不同。DMFC的性能在恒压放电模式下比恒流模式、恒功率放电模式下更稳定。用恒压不间断放电模式进行寿命测试后,电池的输出功率密度减至初始值的15.08%,采用循环伏安法除去阴极催化剂上的吸附物,可部分恢复电池性能。电化学阻抗谱(EIS)分析表明:性能不可逆衰减的主要原因是阳极催化层结构的破坏。     

自呼吸式DMFC膜电极组件的新结构

提出一种新型的自呼吸式膜电极组件(MEA)结构,将用作阴极集流体的薄金属拉伸网直接嵌入阴极催化层中。电化学阻抗分析表明,新型MEA比传统MEA的欧姆电阻和扩散阻抗更小。新型MEA的最大功率密度可达9.6 mW/cm2(电池温度为25℃),比传统MEA提高了10.3%。长时间40 mA/cm2恒流测试表明,新型MEA有增强的氧传输速率和较好的水管理能力,因此电压衰减速率较小。     

质子交换膜燃料电池亲水电极研究

用质量百分比为40%Pt/C Nafion制备了亲水电极,并与Nafion112质子交换膜热压制备了质子交换膜燃料电池膜电极组件.用恒电流极化和电化学阻抗谱研究了电极组分对性能的影响,同时优化了各组分的含量.在碳纸基体和催化剂层之间引入了C/FEP催化剂支撑层,支撑层碳粉的优化载量为0.8 mg/cm2,FEP的优化质量百分含量为40%.电极催化剂层Pt的适宜载量为(0.40±0.05)mg/cm2,Nafion的优化质量百分含量为30%.     

放电电流密度对DMFC交流阻抗的影响

测试了膜电极组件(MEA)在不同工作电流密度(J)下的交流阻抗谱,并用等效电路L1R1 (CR2)[ QR3(L2R4)]进行拟合.内阻变化最平缓,先减小,后略微增大,变化幅度小于初始值的10％;阴极法拉第阻抗随着电流密度的增大而减小,当J＞ 1.00 A/cm2时,产生的水膜导致三相界面减少后,该阻抗又增大;阳极反应...     

PANI/MWCNT复合材料电容性能研究

采用化学氧化法制备了聚苯胺(PANI)及聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料(PANI/MWCNT),扫描电镜(SEM)、IR表征样品并利用循环伏安法、交流阻抗及恒流充放电测试研究其电容性能。结果表明,PANI/MWCNT电极在1 mol/L的H2SO4溶液中电容性能良好,在5 mA/cm2的电流密度下比电容为523 F/g。PANI/MWCNT电极较纯PANI电极有更好的大电流放电能力,50 mA/cm2下复合电极的比电容仍达490 F/g,容量仅衰减了6.31%,而PANI电极的容量则衰减了29.74%。交流阻抗证明,与纯PANI电极相比,PANI/MWCNT复合电极的电阻较低,且具有更为优越的功率性能。     

提高锂空气电池的放电性能

研究了在相对湿度为30％的空气中工作的有机电解液锂空气电池,用恒流放电、交流阻抗、XRD和SEM测试研究放电性能、阻抗及空气电极表面产物的特性.电解液挥发导致的电荷转移阻抗增加,是电池放电终止的主要原因.在空气电极外侧添加防水透氧膜和改善电解液组成后,电池的0.1 mA/cm2恒流放电时间可达438 h,放电比容量为4...     

CoTETA/C为氧还原催化剂的交流阻抗法研究

通过对具有不同阴极催化剂CoTETA/C载量的质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行于不同状态下的交流阻抗分析,提出其等效电路,对各参数模拟表明,在阴极催化剂载量为2 mg/cm2时,随电池温度升高,欧姆阻抗R1和电荷转移阻抗R2呈下降趋势,提高阴极催化剂的载量能够增加电极催化活性,降低R2,但是由于催化剂层增厚,阴极产生的水难以排出,随着温度的升高电极产生部分水淹,R2反而增大,从而导致电池性能下降。电池温度上升,Nafion含水率升高,质子传递阻抗减小,有利于降低R1。在高放电电位时,R2较大,R2占主导地位;在中等放电电位时,R1和R2共同决定电池内阻;低放电电位时,电池处于急剧的浓差极化状态,气体和水的传质将对电池性能产生重要影响。     

纳米NiO作催化剂的扣式锂-氧电池的性能

将催化剂纳米NiO掺入多孔炭基氧气电极中,组装成CR2032型锂-氧扣式实验电池,并进行恒流充放电和交流阻抗测试。催化剂纳米NiO可改善电池的电化学性能。在0.1 mA/cm2的电流密度下,电池的首次放电比容量为1 258.4mAh/g,放电电压平台稳定在2.7 V左右,充电电压平台为4.2 V。     

微量HgCl2对铝阳极电化学行为的影响

用线性扫描伏安法、交流阻抗和恒电流放电等方法,研究了在4 mol/L KOH溶液中,微量HgCl2对4种铝阳极(铝含量分别为99.999%、99.990%、99.820%和99.500%)电化学行为的影响.当HgCl2浓度为0.05 mmol/L时,铝阳极(99.999%、99.990%和99.820%)具有较好的电化学性能;当HgCl2浓度为0.15 mmol/L时,铝(99.500%)的活化和缓蚀性能改善最大,其阳极溶解电流密度高达164.4 mA/cm2.