质子交换膜燃料电池氢源技术进展

论述了目前国内外质子交换膜燃料电池(PEMFC)氢源技术现状及几种为质子交换膜燃料电池提供氢源的主要途径,并对各种氢源技术进行了简要总结.     

甲醇水蒸气、氧气重整制氢研究进展——质子交换膜燃料电池氢源的开发

根据质子交换膜燃料电池氢源的技术要求,本文对甲醇水蒸气、氧气重整制氢现状进行了综述,对产品气的分离与净化提出了可行的路线,为氢氧质子交换膜燃料电池最终实现装车提供了保障,为能源的有效利用和环境的有效保护提供了新思路。     

三元纳米线催化剂助燃料电池降本

<正>中国科学技术大学曾杰教授课题组与湖南大学黄宏文教授合作,日前研制出一种兼具优异的催化活性和稳定性的质子交换膜燃料电池阴极催化剂。减少质子交换膜燃料电池中贵金属铂催化剂的用量对其推广应用具有重要意义。提高铂基催化剂在氧化还原反应中的质量活性以及催化稳定性是降低贵金     

瑞典开发第二代车用和固定式燃料电池

<正>沃尔沃集团投资的瑞典燃料电池技术开发商PowerCell处在其第二代燃料电池堆平台——S2开发的最后阶段。S2的功率范围更大,可达25kW,对CO和重整生成气的耐受性与目前的S1平台相同。新的燃料电池将具有良好的稳定性、紧凑性和坚固性,为汽车和固定式应用设计。在S2中使用汽车应用选择的质子交换膜(PEM)技术。质子交换膜的特性是可在几秒钟内完成满功率输出,并且具有频繁启动和停止的功能,这意味着电池存储器要     

直接甲醇燃料电池用质子交换膜研究进展

对直接甲醇燃料电池用质子交换膜的研究现状进行了概述.详细介绍了全氟磺酸型Nafion膜的结构、特性,讨论了为解决Nafion膜的 透醇问题所作的改进.综述了非氟化的质子交换膜、掺杂及共混的质子交换膜的研究进展. 简要介绍了膜的制备及测试方法.     

光腔衰荡光谱法测定质子交换膜燃料电池用氢气中的痕量氨

氨是质子交换膜燃料电池用氢气杂质控制中的一项重要指标,但现行检测方法存在检测限高或前处理繁琐等问题。为提升检测灵敏度和效率,应用光腔衰荡光谱技术对质子交换膜燃料电池用氢气中痕量氨进行测定。实验结果表明：光腔衰荡光谱法的测定结果受管路死体积及测试压力影响较小;光腔衰荡光谱法的平衡时间受管路死体积及测试流量影响较大。在氨摩尔分数0.01～10.20μmol/mol范围内该方法具有良好的准确性,不受质子交换膜燃料电池用氢气中水、硫化氢、一氧化碳等杂质的干扰,是一种操作简便、灵敏度高、准确性好的测试方法,对完善燃料电池车用氢气质量管理体系具有一定意义。     

石油天然气利用的新途径——燃料电池

燃料电池是继火电、水电、核电之后的第四种连续发电方式，其发电效率可达40％。-60％，热电联供时综合效率可达80％以上，对环境无污染，商业化前景广阔。本文概述了磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池的主要特点及其发展概况，提出了与石油天然气行业相关的问题，建议加强燃料电池的研究。     

富氢重整气中微量一氧化碳的选择性催化甲烷化

质子交换膜燃料电池已成为汽油内燃机动力最具竞争力的洁净取代动力源,其所用的富氢重整气中微量的CO对电池电极的毒化作用会严重降低燃料电池的效率。文章对采用选择性甲烷化法去除富氢重整气中微量CO的催化剂的研究现状进行了综述,简述了载体和改性助剂对催化剂性能的影响,并阐述了CO和CO2甲烷化过程机理的差异。     

燃料电池汽车供氢新技术——硼氢化钠水解制氢

常温下硼氢化钠可以稳定储存在碱溶液中,当与合适的催化剂接触时每摩尔硼氢化钠水解释放出4摩尔氢气。利用这一性质,硼氢化钠可以作为质子交换膜燃料电池的氢源。本文介绍了这种制氢技术的原理和特点,及其在燃料电池汽车上的应用和研究进展。     

富氢气氛下CO选择性甲烷化反应行为及工艺条件

在采用溶胶-凝胶法制备镍基催化剂的基础上研究富氢气氛下CO选择性甲烷化反应行为及工艺条件;考察了反应温度和空速对富氢气氛下CO选择性甲烷化工艺的影响,并通过正交实验确定了相对较适宜的工艺条件。在反应温度为280℃,空速为1800h-1的条件下,CO可以降至0,H2对CO选择性大于96%。完全可以满足质子交换膜燃料电池对氢源的要求。     

甲醇转化制氢工艺的比较

在甲醇转化制氢作质子交换膜燃料电池氢源的自供热体系中 ,基于过程的物料平衡、能量平衡和反应平衡 ,从热力学角度对甲醇转化制氢的两种工艺 ,即甲醇氧化转化工艺和外热式水蒸汽转化工艺进行了比较。研究结果表明 ,甲醇氧化转化制氢工艺比外热式水蒸汽转化制氢工艺制氢能量效率高 8%以上 ,CO排放量也低     

Pt-ITO将成为新一代高活性燃料电池用催化剂

质子交换膜燃料电池在经济上是可行的,要解决的主要问题之一是找到具有足够活性和稳定性的氧还原反应(ORR)催化剂。康涅狄格大学的研究人员将锡掺到氧化铟结构中,并将所得掺锡氧化铟(ITO)纳米颗粒作为铂(Pt)的非碳载体,得到Pt/ITO材料。Pt/ITO材料作为氧化还原反应电     

每一升氢气都让你倾心——专访中国石化石油化工科学研究院首席专家、教授级高级工程师徐广通

正中国石化制定国内首套氢源品质分析技术和检测体系。近日,来自中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)的一条消息再次点亮了氢能源汽车发展的预期。由石科院承担的"质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气质量检测项目"获得国家认监委资质认定(CMA),标志着该院可检测燃料电池车用氢气品质,并向社会出具具有法律效力的分析报告。中国石化由此成为国内首家且目前是唯一获得CMA资质的单位。     

燃料电池车用氢气纯化及供应技术工业应用总结

燃料电池车用氢气纯化及供应技术是一种将炼化氢源通过模块化组合提纯工艺生产满足GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》要求的氢气，并形成配套供氢母站设施的技术。主要介绍了燃料电池车用氢气纯化及供应技术的基本原理、工艺特点、主要设备特点及工业应用情况。该技术开发了多种吸附剂以及快周期变压吸附氢气纯化工艺，占地面积小，投资低，供氢母站流程设计灵活，氢气产品纯度达到99.999%,杂质含量满足GB/T 37244—2018的要求，吸附周期在3～10 min且可连续调节，20 MPa燃料电池车用氢气生产成本低于20元/kg,有利于推动车用燃料氢气的市场应用和加氢站建设。     

基于质子交换膜燃料电池车用氢气产品质量标准GB/T 37244的探讨

目的质子交换膜燃料电池车用氢燃料是连通氢能产业上游制氢环节和下游应用场景的核心介质,针对现行产品标准GB/T 37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》中涉及的杂质含量限值和分析方法,对其进行研究探讨。 方法梳理国内氢燃料产品质量标准的演进历程,对比国外相关的氢气产品指标及分析方法标准,调研国内氢源现状衍生的杂质组分情况和实际分析需求现状。 结果氢燃料中关键杂质以及其他杂质的组成要求应根据实际研究结果完善限值指标。建议针对氢燃料来源多样导致引入杂质组分的不同,采用关键组分核查与型式检验、出厂检验相结合的检测方式。 结论在满足国内氢燃料质量要求和国际标准ISO 14687:2019《Hydrogen fuel quality-Product specification》的前提下修订现行的产品质量标准,完善健全氢燃料质量分析方法标准体系和溯源链条,以保证分析的准确性和提高分析效率。      

利用氨作为燃料电池氢载体的研究进展

<正>要想用氨作为氢气载体,必须开发出一种分离技术,能从氨的分解中可靠地回收氢气,并使氢气的纯度满足质子交换膜(PEM)燃料电池的要求。日本Hiroshima大学Yo-shitaugu Kojima领导的一个团队,与Taiyo Nippon Sanso公司、丰田汽车公司和Showa Denko K K 合作,在氨分解制氢方面取得了进展。在一项名为"能源载体"的跨部门战略创新项目的支持下,研究人员开发出了分解氨并回收高纯氢气所需的技术。用一     

油酸支链化反应催化剂的改性

在酸改性的镁碱沸石催化剂存在下,以油酸为原料,通过异构化和加氢反应合成饱和支链脂肪酸。采用XRD和BET方法对催化剂进行了表征,并采用1H NMR,FTIR,LC-MS方法对反应产物进行了表征。考察了质子交换酸的种类及浓度、质子交换的温度及时间对催化剂活性的影响,探索了改性镁碱沸石催化剂催化油酸异构化反应的机理。经单因素实验确定了最佳催化剂活性条件:选取盐酸为质子交换酸,盐酸浓度1.0 mol/L、质子交换温度55℃、质子交换时间12 h。在上述条件下改性的镁碱沸石催化剂存在下,饱和支链脂肪酸的收率可达79.85%。     

质子交换膜电解水氧化铱析氧催化剂的研究进展

高效、低成本的氧化铱析氧反应（OER）催化剂是质子交换膜（PEM）电解水技术大规模应用的关键。分析了氧化铱催化剂性能的影响因素,阐述了氧化铱催化剂的主要制备方法,包括Adams Fusion法、液相还原法、软/硬模板法和其他新兴制备方法,对比了氧化铱催化剂性能的两种评价方法[旋转圆盘电极（RDE）和膜电极（MEA）],以期为研发高活性、高稳定性铱催化剂提供一定参考。     

基于磺化金属有机骨架的复合质子交换膜的制备及其性能

将化学稳定性良好的金属有机骨架(MOF)材料UiO-66-NH2用3-巯基丙基三甲氧基硅烷进行表面改性,再经H2O2氧化后得到磺酸化产物UiO-66-SO3H,将其作为纳米填料加入磺化聚醚醚酮(SPEEK)中,得到纳米SPEEK复合质子交换膜(简称复合膜),利用FTIR,XRD,SEM等方法对纳米填料及膜进行了表征,同...     

电解水钌基酸性析氧催化剂的研究进展

质子交换膜电解水(PEMWE)可以与可再生能源产生的绿电耦合,高效制备高纯度绿氢。其中,阳极的酸性析氧反应(OER)由于其缓慢的动力学过程、高氧化性和腐蚀性,仍是影响整体电解水效率的瓶颈。目前,阳极催化剂极度依赖资源有限且价格高昂的铱基催化剂,极大限制了质子交换膜(PEM)电解槽的大规模商业化应用。钌作为最廉价的铂族金属,具有优良的酸性析氧活性,但稳定性仍然需要进一步研究,因而迫切需要开发新型的钌基酸性析氧催化剂。首先,综述了酸性OER的微观反应机理及其稳定性分析;然后,从组成/结构-活性-稳定性等方面重点介绍了该领域的研究进展;最后,总结了该领域在未来的研究中需要重点关注的一些重要问题,以促进对钌基酸性析氧催化剂的进一步研究。