摘要
直接硼氢化钠-过氧化氢燃料电池(DBHPFC)是一种新型液体燃料电池,其阳极采用硼氢化钠(NaBH_(4))溶液作为燃料,阴极采用过氧化氢(H_(2)O_(2))溶液作为氧化剂。在DBHPFC中,不需要采用氧气作为氧化剂,因此其在水下和太空等无氧环境中表现出巨大的应用优势。DBHPFC理论电池电压高(1.64 V)和能量密度高等优势使其引起了更加广泛的关注。电极材料是电池的重要组成部分,其组成和结构对于电池的性能具有重要影响。近年来,采用具有特殊结构的集流体对催化剂进行支撑和分散成为电极设计的一个新思路。通过使用具有特殊结构的集流体,并对电极的组分进行调整,可以有效提高电极的催化活性,优化电池的性能。因此,本文总结了近年来DBHPFC电池中电极材料以及集流体的研究进展。
Direct borohydride-hydrogen peroxide fuel cell(DBHPFC)is a new type of liquid fuel cell,in which sodium borohydride(NaBH_(4))solution is used as fuel and the hydrogen peroxide(H_(2)O_(2))solution is used as oxidant.In DBHPFC,oxygen is not essential to be the oxidizer which makes DBHPFC show great application potential in oxygen-free environments such as underwater and space.The advantages of high theoretical cell voltage(1.64 V)and energy density make DBHPFC attract more and more attention.Electrode is an important component of the DBHPFC.The composition and structure of the electrode have significant influence on the cell performance.In recent years,it has become a new design insight to support and disperse the catalysts on a current collector with unique structure.By using the current collector and regulating the composition,the catalytic activity of the electrode can be improved effectively and the cell performance can be optimized.In this work,the research status of the electrode materials applied in DBHPFC is summarized to better understand the development trend.
作者
宋聪颖
王贵领
SONG Congying;WANG Guiling(Department of Materials Science and Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China;Institute of Frontier and Interdisciplinary Science,Shandong University,Qingdao 266237,China)
出处
《黑龙江大学自然科学学报》
CAS
2021年第6期652-663,共12页
Journal of Natural Science of Heilongjiang University
基金
国家自然科学基金资助项目(51572052)。
关键词
DBHPFC
电极材料
集流体
研究进展
DBHPFC
electrode materials
current collector
research status
作者简介
通讯作者:王贵领(1968-),男,哈尔滨工程大学教授、博士生导师,电化学工程研究所所长,科睿唯安全球高被引学者。主要从事能源转换与存储电极材料领域的研究。主持国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家公益性行业科研专项重大项目、中央级科学事业单位修购专项等10余项课题。在Nano Energy等重要SCI收录期刊上发表研究论文330余篇,发表论文被SCI收录期刊正面引用10000余篇次,单篇正面引用最高达800次,其中ESI高被引论文15篇。入选2016年汤森路透(Thomson Reuters)全球高被引学者和2017年科睿唯安(Clarivate Analytics)全球高被引学者。获授权国家发明专利50余项,出版专著1部,起草国家标准4项、省部级标准6项,获省部级科技进步奖6项,其中《能源转换与存储电极材料及电化学性能研究》获2019年黑龙江省科学技术奖(自然科学类)一等奖(排名第一),E-mail:wangguiling@hrbeu.edu.cn。
