直接碳固体氧化物电池阳极催化剂研究概述

纵观全球,能源危机和环境污染日益严重,传统的燃煤火力发电方式会排放大量的温室气体且效率低下,因此我们迫切寻求并开发煤炭等化石燃料清洁利用的新技术,而直接碳固体氧化物燃料电池是一种很有前途的解决方案.在直接碳固体氧化物燃料电池中,阳极电极催化剂是电池性能提升的关键.因此,本文介绍了直接碳固体氧化物燃料电池的基本知识,详细...     

碳化钼在制备微生物燃料电池阳极中的应用

本发明公开了碳化钼在制备微生物燃料电池阳极中的应用,同时具体提供碳化钼作为催化剂,将其与粘结剂的混合物涂覆于导电基底上制备微生物燃料电池阳极的方法。与非催化电极相比,碳化钼作为阳极催化剂催化氢氧化,大大提高了微生物燃料电池的电能输出;与常规Pt催化剂相比,碳化钼价格低廉,来源广泛,     

单室直接微生物燃料电池性能影响因素分析

利用构建的单室微生物燃料电池,进行了阴极板中铁离子浓度、阳极底物、底物浓度及阳极板面积对单室直接微生物燃料电池性能影响的研究.结果表明:在其它条件相同的情况下,随着阴极电极板中Fe³⁺含量的增加,电池负载输出电压随之提高;不同底物的阳极反应,随着产生的电子和质子数的提高,电量随之增大;输出电压亦随底物浓度的增加而提高,但底物葡萄糖的浓度饱和值为0.72g/L;增加阳极板数量加大阳极比表面积,更多的微生物吸附在阳极电极上传递电子,电池输出电压与阳极板数量不成倍数关系.此研究为单室微生物燃料电池的应用提供了理论依据.     

直接使用煤炭燃料的碳燃料电池研究进展

在全球能源危机和环境污染严重的大背景下,清洁高效的发电技术-直接碳燃料电池技术越来越受到人们的关注.而中国又是煤炭资源的消耗大国,传统的火力发电技术带来的环境污染问题和能源浪费问题十分严重,因此,将煤炭燃料应用在直接碳燃料电池上成为一个迫切又关键的解决方案.本文详细介绍了不同种类的煤炭燃料在直接碳燃料电池上的应用,为解...     

直接碳固体氧化物燃料电池钙钛矿阳极的研究进展

直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)作为一种全固态的能量转换装置,可直接将固体碳燃料中的化学能转化为电能,比起其他燃料电池具有更高的电效率和燃料利用率。然而,直接使用碳作为燃料还面临诸多挑战,如碳燃料低的电氧化活性和传质,以及阳极侧三相反应界面有限。其中,电池的阳极反应对电池的电化学性能起到关键性的作用。本文详细介绍了新型钙钛矿材料在直接碳固体氧化物燃料电池阳极上的应用,为未来DC-SOFC阳极材料的设计和研究提供了参考和方向。     

电池用铝合金阳极材料的开发

综述了作为铝合金阳极材料的必要条件及机理研究情况，在此基础上研制出新阳极材料Ａｌ－Ｇａ－Ｂｉ－Ｐｂ合金。该材料放电性能优秀，反应物呈絮状且易脱落，满足了用户的使用要求，是一种应用前景广阔的新材料。     

锂离子电池锡基负极材料的研究进展

综述了近年来金属锡、锡基合金及其氧化物负极材料的研究现状,对目前研究存在的问题进行了分析,认为多重缓冲结构的多组分复合锡基合金和合成纳米复合氧化物是锂离子电池锡基合金和氧化物负极材料的主要研究方向.     

碳基纳米孔材料研究进展

1前言 多孔碳是一种多孔性含碳物质，具有高度发达的孔隙结构。传统的活性碳、超级活性碳、活性碳纤维、碳分子筛等都属于多孔碳的范畴。多孔碳的孔结构，是指由不同大小的单一粒子或由其聚集构成的二次结构组成的超微粒子围绕而成的孔隙。多孔碳的孔径分布较宽广，按照国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的分类，多孔碳的孔大小分为：大于50nm的大孔，2—50nm的介孔，小于2nm的微孔。     

碳纳米复合材料的电化学生物传感器检测技术应用研究进展

介绍了伏安技术以及电化学生物传感器的应用,描述了如何把碳纳米材料融入到生物传感器的构造中来调整灵敏度和检测极限,又分别对无酶和含酶的碳纳米材料传感器用于检测多巴胺、尿酸、蛋白质、酶和过氧化氢等生物分子进行了介绍,重点介绍了碳纳米管生物传感器、石墨烯/碳纳米管生物传感器和石墨烯生物传感器在相关检测的研究现状,最后对未来的生物传感的构造进行了展望,提出了目前使用材料存在的局限以及如何采用新材料增强传感能力。     

微量元素含量对碳阳极质量的影响

碳阳极所含微量元素,会对电解过程产生不良影响,减少阳极使用寿命,恶化电解槽环境,影响铝的质量。因此,控制碳阳极中微量元素的含量是提高阳极质量的一个重要部分。     

低温燃料电池催化剂阳极材料的研究近况

低温燃料电池具有起燃温度低、能快速启动的优点.催化剂是低温燃料电池的关键材料,研制新型催化剂阳极材料是降低燃料电池成本,实现燃料电池产业化的关键.文章详细介绍了低温燃料电池用催化剂阳极材料的最新研究进展.     

燃料电池及其相关材料新进展(一)

作为一种高效、洁净能源,燃料电池已达到接近商品化或准商品化的阶段,估计数年内奖出现一场在于ＳＯＦＣ的电力革命。介绍了各种类型的燃料电池（ＰＡＦＣ、ＰＥＭＦＣ、ＭＣＦＣ、ＳＯＦＣ）的发展概况,应用价值。同时,详尽了它们对材料的要求及相关材料的工艺现状和问题,并提出了我国应结合资源以发展ＳＯＦＣ和ＰＥＭＦＣ为主要方向。     

中温直接碳氢化合物固体氧化物燃料电池Cu—CeO2-ScSZ阳极的研究

采用共沉淀法合成了氧化钪稳定氧化锆（9mol％Sc2O3,ScSZ）末。应用热膨胀分析仪研究了ScSZ粉末的烧结特性,采用扫描电镜观察了烧结试样的微观组织,利用交流阻抗法测定了ScSZ电解质在500-900℃的电导率。制备了以ScSZ为电解质、Cu—CeO2-ScSZ为阳极、ScSZ—LSM为阴极的阳极支撑燃料电池。在700℃时,直接以氢气、丁烷和甲烷为燃料,测得的电池最大输出功率密度分别为280mW/cm^2、142mW／cm^2和120mW/cm^2。     

中温直接碳氢化合物固体氧化物燃料电池Cu-CeO2-ScSZ阳极的研究

采用共沉淀法合成了氧化钪稳定氧化锆(9 mol%Sc2O3,ScSZ)粉末.应用热膨胀分析仪研究了ScSZ粉末的烧结特性,采用扫描电镜观察了烧结试样的微观组织,利用交流阻抗法测定了ScSZ电解质在500～900℃的电导率.制备了以ScSZ为电解质、Cu-CeO2一ScSZ为阳极、ScSZ-LSM为阴极的阳极支撑燃料电池.在700℃时,直接以氢气、丁烷和甲烷为燃料,测得的电池最大输出功率密度分别为280 mW/cm2、142 mW/cm2和120 mW/cm2.     

熔融碳酸盐燃料电池新型阴极材料的耐蚀性能

通过对几种新型的钙钛矿结构材料在熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)熔盐电解质(Li_0.62K_0.38)CO₃中的耐蚀性能的研究,探讨了这些材料用作MCFC阴极的可行性.研究表明:SrFe_0.5Co_0.5O₃虽然有着优良的混合导电特性,但在高温熔盐中腐蚀严重;La_0.8Sr_0.2MnO₃La_0.8Sr_0.2Ce_0.1Mn_0.9O₃和La_0.8Sr_0.2Ni_0.1Mn_0.9O₃在高温熔盐中严重锂化,且Sr大量溶解;而经Li₂O掺杂的LaMnO₃(Li与La的摩尔比为1:1),在高温熔盐中的稳定性良好.     

燃料电池及其相关材料新进展(二)

３４基质基质是通过毛细作用吸附磷酸而使电极保持电隔离的电池组件，由掺入适量ＰＴＦＥ作粘结剂（质量分数约３０％～５０％）的细而纯的ＳｉＣ粉制成。典型厚度为１８ｍｍ，每平方米可吸附１５ｋｇ电解质。如用聚苯并咪唑（ＰＢＴ）代替ＰＴＦＥ，基质中磷酸的吸...     

无烟煤制备高性能锂离子电池负极材料的研究

以我国资源丰富的低成本优质无烟煤为原料,经过2800 ℃高温纯化、石墨化处理,制备出锂电池用负极材料,用相同手段处理商业化石墨的前体石油焦与石墨化无烟煤作对比。通过X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,拉曼光谱（Roman）和氮吸附?解吸等手段对无烟煤基负极材料进行微观结构的表征。采用恒流充放电（GCD）,循环伏安（CV）表征其电化学性能。实验结果表明,无烟煤基石墨化负极材料的石墨化度可达95.44%,比表面积为1.1319 m2·g?1,石墨片层结构平整光滑。该石墨化无烟煤作为锂离子电池的负极材料首次库伦效率为87%,在0.1C的电流密度下具有345.3 mA·h·g?1的可逆容量,且在高倍率下该材料比石墨化石油焦材料显现出更好储锂性能,这归功于石墨化无烟煤较为规则高度有序的表面结构。在不同倍率循环后电流密度恢复到0.1C时容量基本无衰减,100圈循环后可逆容量保持率高达93.8%,基本与石墨化石油焦负极相当,拥有优异的循环稳定性。无烟煤基石墨在容量、倍率性能及循环稳定性上基本接近甚至超过石墨化石油焦。本研究表明,采用优质无烟煤作为原料生产锂离子电池负极材料具有潜在的研究价值和广阔的商业前景。      

MXenes在锂离子电池负极材料中的应用

MXenes(M_n+1X_nT_x)是一类二维无机化合物材料,它由几个原子层厚度的过渡金属氮化物、碳化物或碳氮化物构成。由于具有大的比表面积、快速充放电性能和小的体积变化等优点,MXenes受到越来越多研究人员的关注。研究者希望能够利用MXenes材料研发出具有优异电化学性能的锂离子电池负极材料,从而提高电池的能量密度和寿命。然而MXenes材料制备过程中产生的层间堆积和坍塌限制了其进一步的发展。目前,研究人员通过将MXenes与其他材料复合制备出具有新结构的材料,不仅可以扩大层间距,改善材料结构,还有助于改进材料的电化学性能。本文介绍了MXenes与碳纳米材料、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物和硅等材料复合改性来提高材料电化学性能的研究策略,并探讨了MXenes和碱金属等材料复合实现稳定无枝晶的锂离子电池金属负极的方案。最后,阐述了MXenes应用在锂离子电池负极材料中面临的挑战,并作出了展望。