直接甲醇燃料电池研究进展

介绍了直接甲醇燃料电池的工作原理、研究现状及最新进展,认为直接甲醇燃料电池是目前较理想的燃料电池,有广阔的发展前景。     

直接甲醇燃料电池用质子交换膜的研究进展

综述了质子交换膜在直接甲醇燃料电池中的作用和要求,目前质子交换膜的研究进展,重点介绍了适用于直接甲醇燃料电池用质子交换膜的各种材料的改性方法。按照物理和化学两种方法对几类质子交换膜材料进行改性。同时对比了改性前和改性后各种聚合物膜的物性特点。     

直接甲醇燃料电池技术及应用

本文回顾了直接甲醇燃料电池（ＤＭＦＣ）的研究开发历史,系统阐述了ＤＭＦＣ系统中电催化剂选择与设计基本原则、电解质膜材料与甲醇渗透的关系。分析了电池工作温度、工作压力和甲醇进料方式对ＤＭＦＣ电化学性能的影响。     

直接甲醇燃料电池用新型质子交换膜的研究

以聚醚醚酮(PEEK)为原料,浓硫酸为磺化剂制备了不同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜,以及磺化聚醚醚酮与聚乙烯醇(PVA)、正硅酸乙酯(TEOS)、磷钨酸的复合膜.分别对膜的电导率、阻醇性能和吸水率进行了研究.随着SPEEK膜磺化度的增大,膜的电导率有所提高,然而甲醇渗透系数也增大,膜的机械强度明显降低.SPEEK膜的吸水率低于Nafion 115膜,而PVA膜的吸水率则过高.     

直接甲醇燃料电池研究取得成果

2011年5月8日,中科院长春应用化学研究所承担的国家高技术研究发展计划（863）课题一直接甲醇燃料电池技术开发通过科技部验收,为直接甲醇燃料电池实用化和产业化奠定了重要基础。     

直接甲醇燃料电池用Nafion膜及其改性研究进展

讨论了 Nafion膜在直接甲醇燃料电池中的应用 ,综述了国内外对直接甲醇燃料电池用 Nafion膜改性的最新进展。     

直接甲醇燃料电池用阻醇质子交换膜研究进展

直接甲醇燃料电池是近十年兴起的新型燃料电池,并以其独特的优点引起了人们广泛的关注。作为其重要组成部分的质子交换膜的性质是影响电池性能的关键因素。本文在介绍近两年质子交换膜研究最新进展的基础上,综述了天然聚合物用作质子交换膜材料的研究情况,并分析了其优劣势及应用前景。     

液相进样直接甲醇燃料电池性能研究

报道了用研制的Pt-Ru/C催化剂, 采用特殊工艺制备了膜电极, 并组装了直接甲醇质子交换膜单电池系统。考察了电极扩散层制备方法、催化剂层中催化剂、Teflon-C以及Nafion液的用量等电极制备工艺条件以及空气作为氧化剂对单电池性能的影响。结果表明：采用刷涂法制备电极扩散层比喷涂法好,催化剂层中催化剂的优化含量为0.6mg·cm-2,Teflon-C、Nafion液的最佳用量分别为0.3 mg·cm-2、0.5 mg·cm-2。当工作温度为80℃时,输出电压为0.3V,氧气作为阴极气体的输出电流密度为36mA·cm-2;而空气作为阴极气体的输出电流密度为22.5mA·cm-2。膜电极有效面积为9cm2的的液相进样直接甲醇/氧气燃料电池三电池电堆的最大功率为0.285W,此时输出电压为0.7V,输出电流为0.407A;而液相进样直接甲醇/空气三电池电堆的输出电压为0.635V,输出电流为0.252A时,最大功率为0.160W。     

直接甲醇燃料电池用SPES/SiO_2复合膜的研究

采用溶胶-凝胶法成功制备出新型磺化聚醚砜(SPES)/二氧化硅(SiO_2)复合质子交换膜,并对复合膜的结构和性能进行了表征。结果表明,SiO_2在复合膜中分布十分均匀,并且由于SPES与SiO_2之间的氢键相互作用使复合膜的热稳定性明显提高。SiO_2的引入虽使得复合膜的质子传导率有所下降,但其阻醇性能得到了明显改善。     

碳化钨/碳气凝胶纳米复合材料增强Pt电催化甲醇性能的研究

以间苯二酚和甲醛为原料,采用溶胶-凝胶法原位合成WC纳米颗粒制备了碳化钨/碳气凝胶(WC/CAs);以WC/CAs为载体,利用微波加热乙二醇还原法制备了Pt/WC/CAs催化剂。运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术分析Pt/WC/CAs催化剂的组成、结构及其对甲醇的电催化氧化活性的影响。实验结果表明,载体中WC纳米颗粒的加入促进Pt贵金属颗粒对甲醇的电催化氧化活性,正扫电流峰ip与扫描速率的平方根v1/2线性相关,Pt/WC/C催化氧化甲醇的过程受扩散控制;且电催化活性比Pt/C要好。     

直接甲醇燃料电池甲醇电氧化催化剂研究的新动向

概述了直接甲醇燃料电池甲醇电氧化催化剂最近的一些研究情况。电化学沉积法和采用有机金属前驱体、有机溶剂中还原金属化合物制备催化剂的方法可以有效地控制催化剂组成、分布、颗粒大小；铂—金属大环化合物对甲醇的电催化氧化具有很好的催化活性，金属碳化物和钙饮矿类氧化物是可能代替责金属铂而作为直接甲醇燃料电池阳极催化剂的非责金属材料。     

直接甲醇燃料电池质子交换膜研究进展

直接甲醇燃料电池(DMFC)以其燃料来源丰富、储存方便、结构简单、安全等优点而日益受到广泛的关注。预计将在很多领域中能得到广泛的应用。过去,人们对DMFC做了很多研究,针对直接甲醇燃料电池中的质子交换膜(PEM)的阻甲醇性能方面的研究进展作如下评述。     

甲醇氧化电催化剂Pt、Ru和PtRu的性能研究

应用恒电位沉积法制得Pt、Ru和PtRu直接甲醇燃料电池阳极催化剂,并对三种催化剂的甲醇氧化活性和稳定性进行了考察。动电位和恒电位实验结果均表明,Ru的加入使PtRu的甲醇起始氧化电位相对于Pt催化剂负移,催化活性和稳定性得到明显的改善。     

直接碳燃料电池研究进展

碳燃料电池直接采用固态碳作阳极,不存在气体燃料面临的存储与运输问题.碳燃料电池的热效率远高于氢燃料电池,产物二氧化碳不须进一步纯化就可工业应用或隔离存放.另外,碳燃料来源广泛,生产纯碳的过程往往比生产纯氢的过程有效能保持率高.近几年来,因固体碳燃料电池的已有的技术在集中或分散式供电方面展示出良好的应用前景,受到广泛关注.故对固体碳燃料电池的原理、碳材料结构对阳极放电性能的影响和其它组成部件及单电池原型化设计的相关内容进行了论述.     

Direct Methanol Fuel Cells Using Thermally Catalysed Ti Mesh

Characterisation of a direct methanol fuel cell using an anode fabricated by thermal decomposition from Pt–Ru chloro-complex on Ti mesh is described. The polarisation characteristic of the resultant membrane electrode assembly is compared with that of a conventional MEA with an anode, consisting of a catalyst layer, a microporous layer and a wet-proof-treated carbon paper. Electrode characterisation was carried out using XRD, SEM and EDX analyses. In 1 m methanol solution, the MEA with the catalysed Ti mesh anode gave a power performance comparable with that of the conventional anode at 90 °C. However, in 0.5 m methanol solution the former showed much higher power density than the latter, indicating high utilisation of methanol fuel.     

直接甲醇燃料电池钯基催化剂研究进展

直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极催化剂是直接甲醇燃料电池的关键材料之一。由于钯的价格便宜、储量丰富、在碱性条件下活性较高,成为取代铂作为DMFC的潜在的阳极催化剂。着重介绍了近年来钯基阳极催化剂在碱性条件下对甲醇的电氧化的研究进展,展望了其发展前景。     

Catalysts for Direct Methanol Fuel Cells

The activity of in house prepared carbon-supported Pt-Ru catalysts for methanol oxidation and carbon-supported RuSe for the oxygen reduction reaction in direct methanol fuel cells (DMFCs) was investigated. The composition of Pt-Ru/C was varied both in terms of weight loading (ratio of total metal content to carbon) as well as the ratio of Pt to Ru. The measurements were carried out in a half cell arrangement in sulphuric acid at various temperatures. The weight loading and ratio of Pt to Ru were varied in order to find out the optimum weight loading of precious metal and the temperature dependence of Pt to Ru ratio on methanol oxidation reaction. It has been found that there exists an optimum in the weight loading at 60 wt.% for carbon-supported Pt-Ru catalyst towards its maximum mass activity. While 1:1 Pt to Ru ratio exhibits a higher activity than 3:2 Pt:Ru above 60 °C, 3:2 ratio exhibits a higher activity at lower temperature. It has been observed that RuSe is inactive towards methanol and it is realised that RuSe is a potential candidate as methanol tolerant oxygen reduction catalyst. The activity of carbon supported RuSe for oxygen reduction reaction (ORR) was tested in sulphuric acid in the presence of methanol. Even though the mass specific activity of the RuSe catalyst is somewhat lower than that of Pt/C, the surface activity of carbon-supported RuSe is superior than that of carbon supported Pt which indicate the unfavourable size distribution of RuSe/C catalyst.