微型直接甲醇燃料电池的研究进展

介绍了微型直接甲醇燃料电池(μDMFC)用膜电极组件(MEA)的特殊改性,以克服燃料和氧化物低流通性及阴极结构性水淹的问题;介绍了μDMFC的原料储存供应、集电板加工和堆体设计的进展;对μDMFC的发展和改进进行了展望.     

汽轮机DCS热工改造

近年来热控设备相关技术不断提升,国产DCS系统在中小型电厂中得到广泛应用。当前新建火电机组或已经进行自动化改造的机组均采用了DCS模式,从控制技术看,实现该模式可提高机组整体的可控性,保证机炉协调控制,从而达到提高机组运行安全性、经济性的目的。山东光明热电股份有限公司对1^#2^#汽机热控系统进行了技术改造。     

钙钛矿太阳能电池稳定性研究进展

近几年，基于有机-无机杂化的钙钛矿太阳能电池成为光伏材料领域的研究热点.同时作为新型太阳能电池，钙钛矿太阳能电池受到科学家的广泛关注.目前在实验室制备的电池能量转换效率已经超过21 %.但是此类太阳能电池的稳定性存在很大问题，如果不能得到有效解决，必然会阻碍其产业化的进程.这几年关于如何提升钙钛矿太阳能电池稳定性方面的研究不断增多.文章归纳关于钙钛矿太阳能电池稳定性方面研究的最新进展.以CH₃NH₃PbI₃为对象，对其物理、化学方面的稳定性问题以及整个电池器件内各层之间存在的界面稳定性问题进行阐述.最后回顾钙钛矿太阳能电池发展历程，对钙钛矿太阳能电池稳定性问题进行总结并从实际应用角度展望未来该领域的发展方向.      

如何提高铁路调度班组安全管理水平探讨

铁路班组的管理在我国铁路安全运行中有着举足轻重的地位。调度工作是铁路安全的主体,通过提升调度部门的管理水平,从而强化安全机制。本文从目前我国铁路中在管理上所存在的弊端进行分析,着重阐述如何提升班组的管理水平。     

过渡金属氧化物用作锂空气电池催化剂

比较了MnO2、V2O5、Sb2O3及CeO2等4种不同过渡金属氧化物用作锂空气电池催化剂的催化效果;研究MnO2晶型对锂空气电池性能的影响。多孔纳米球Birnessite-type MnO2(Bir-MnO2)的催化性能最好。当电极中Bir-MnO2、Super P石墨和聚偏氟乙烯的质量比为1∶3∶1时,以0.05 mA/cm2的电流密度在2.0~4.5 V循环,制备的锂空气电池的放电比容量可达832.60 mAh/g,第5次循环的容量保持率高于52%。     

PEMFC新型流场的设计与数值模拟

质子交换膜燃料电池流场的主要功能是为燃料电池提供反应物和生成物流动的场所.流场决定着质子交换膜燃料电池内部的物料分布.流场设计的优劣直接影响着电池的性能.利用FLUENT12.0进行了模拟,针对在反应中形成的气泡流,提出一种能够有效排除第二相的方案,即加入了副流道的设计.新型流场保留了传统流场的流道,并在脊上打出副流道入口通道.该种新型流场能较高地提高电池的性能,其原因为具有主副双流道的新型流场能够更有效地促进反应物氧气的排除和生成物水的排除.较传统流场相比,新型流场的流道截面上氧气的平均摩尔分数提高了16.4％,水的平均摩尔分数降低了66％,电流密度提高了20％.     

液体进料直接甲醇燃料电池工况的匹配及优化

研究阴极氧气加湿、预热及电池放置方式对直接甲醇燃料电池(DMFC)性能的影响。电化学阻抗谱(EIS)测试结果显示:氧气加湿使电池内阻降低10.3%,改善了低温运行时的电池性能;在较高温度下,氧气加湿导致阴极出现水淹,降低了电池性能;氧气预热在保证阴极温度平衡的同时,避免了产物水分遇冷凝结,改善了阴极的传质性能,电池的功率密度在55℃时从46.70 mW/cm2提高到52.48 mW/cm2;运行温度越高,氧气预热对性能的改善越显著。设计了4种进料方式,其中垂直进料方式使CO2最易排出、甲醇渗透最少,甲醇流速较低时可得到最高的功率密度(54.13 mW/cm2)。     

直接甲醇燃料电池稳定性的初步研究

在0.4V的恒电位模式下进行了90 h的直接甲醇燃料电池(DMFC)稳定性测试,电池性能衰减率为94.63％.采用三电极技术对电极电位进行实时监测.随着电流密度的减小,阴极过电位减小、阳极过电位增加,电池性能的衰减主要来自阳极性能的损失.结合电化学阻抗谱(EIS)及等效电路,对MEA性能的衰减机理进行了解析,并从MEA关键材料的结构变化进行了验证.MEA微结构的变化,导致电池内阻增大了3.19倍,主要表现为阳极扩散层的剥离及微孔层中碳粉的脱落;阳极催化层结构的瓦解导致阳极电化学反应的法拉第阻抗显著增大.     

DMFC用膜电极组件的结构及性能

使用加热喷涂技术代替传统室温喷涂法制备立体化层,将立体化层引入直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜电极组件(MEA)的结构中,优化立体化层中的Nafion载量,以增大催化层和质子交换膜之间的结合力,减少缝隙,进而降低电池内阻和物料传质阻抗.交流阻抗谱(EIS)和极化曲线证明:立体化层Nafion离子聚合物的最佳载量为0.6 mg/cm2;立体化处理的MEA较传统MEA的功率密度峰值提高19.46％;加热立体化技术将电池性能在55 ℃下提高到151.2 mW/cm2,机理是在进一步降低电池欧姆阻抗的同时,增大了催化层的活性面积.     

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。