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燃料电池膜电极衰减机制及其抗老化策略
被引量:
4
1
作者
姚颖方
刘建国
邹志刚
《电化学》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期664-676,共13页
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量效率和高能量密度、低温快速启动、结构紧凑、无污染、低噪声等优点,在氢能汽车、固定式电站、水下潜艇和通讯电源等方面具有广泛的应用前景.目前影响燃料电池商用化的主要问题是成本和寿命,特别是...
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量效率和高能量密度、低温快速启动、结构紧凑、无污染、低噪声等优点,在氢能汽车、固定式电站、水下潜艇和通讯电源等方面具有广泛的应用前景.目前影响燃料电池商用化的主要问题是成本和寿命,特别是在工况下急剧的启停、干湿、温度等变化,以及随之带来的机械及电化学老化,严重影响了燃料电池核心部件膜电极的耐久性和稳定性,导致燃料电池寿命大幅度下降.动态负载下燃料电池的寿命较短,距离燃料电池汽车商业化目标寿命仍有较大距离.因此,开发快速有效的膜电极加速老化测试程序,研究膜电极的耐久性,揭示燃料电池失效机理,寻找解决措施,对提高燃料电池使用寿命,推动燃料电池技术商业化,实现国民经济可持续发展具有重大意义.本文通过对比研究膜电极老化测试,从催化材料、质子交换膜以及启停控制策略应用等方面,分析电极、质子交换膜等关键材料的衰减物化机理,从材料科学领域深入探讨提升关键材料耐久性的方法及机理.为燃料电池的各部件制备与设计完善评价体系,推进燃料电池商用化发展.
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关键词
质子交换膜燃料电池
加速老化测试
抗化学衰减
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职称材料
三聚氰胺甲醛树脂废弃物制备氧还原电催化剂研究
被引量:
2
2
作者
赵灿云
黄林
+5 位作者
尤勇
姚颖方
苏小钢
万红
刘建国
吴聪萍
《电化学》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期176-184,共9页
在燃料电池阴极催化剂的研究中,FeNx/C材料与目前广泛应用在燃料电池中的Pt基催化剂相比,不仅价格低廉,而且表现出良好的氧还原催化活性.尽管如此,设计合成性能高、成本低的FeNx/C催化剂仍面临巨大挑战.在此,作者提出废物利用的方法,以...
在燃料电池阴极催化剂的研究中,FeNx/C材料与目前广泛应用在燃料电池中的Pt基催化剂相比,不仅价格低廉,而且表现出良好的氧还原催化活性.尽管如此,设计合成性能高、成本低的FeNx/C催化剂仍面临巨大挑战.在此,作者提出废物利用的方法,以三聚氰胺甲醛树脂固体废物为前驱体,合成了具备介孔结构和较大的比表面积的非贵金属催化剂.经酸性条件半电池测试,这种电催化剂的氧还原催化活性接近5%商业Pt/C性能.本文工作为三聚氰胺甲醛树脂固体废弃物处理提供了新思路.
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关键词
三聚氰胺甲醛树脂
质子交换膜燃料电池
氧还原
FeNx/C
催化剂
废物利用
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职称材料
含冰星壤钻取密封与水资源提取转化技术研究
被引量:
2
3
作者
王庆功
王超
+4 位作者
庞勇
全晓军
姚颖方
赖小明
姚伟
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2022年第6期617-624,共8页
在未来深空探测中,水冰资源的获取与转化是地外天体原位资源利用的重要环节。面向地外天体水冰资源原位利用问题,研究了含冰星壤钻取密封与水资源提取转化一体化技术,以实现水、氧、燃料等基本物资的原位补给,支撑深空探测过程关键技术...
在未来深空探测中,水冰资源的获取与转化是地外天体原位资源利用的重要环节。面向地外天体水冰资源原位利用问题,研究了含冰星壤钻取密封与水资源提取转化一体化技术,以实现水、氧、燃料等基本物资的原位补给,支撑深空探测过程关键技术的发展。首先在地面上构建了典型真空低温环境,研制了含冰星壤钻取密封与水冰光热提取利用一体化原理样机,包含星壤钻取、太阳能聚光加热、水资源冷凝与收集和氢氧光电化学合成装置4部分,并在真空低温环境下开展了原理样机试验。结果表明,该一体化技术能够实现含冰星壤的低功耗钻取,土壤输运速率>1.7 kg/h,功耗<100 W,水资源获取速率达26.6 g/h,氢氧分解的总气体产率达12.6 g/h。该研究验证了地外水冰资源提取技术原理的的可行性,同时为解决地外探索中对水氢氧等物资的生产和转化提供了技术支撑。
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关键词
原位资源利用
含冰星壤
钻取密封
水资源提取
氢氧转化
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职称材料
AC-PDP的发光光效的数值模拟计算
4
作者
刘亚奇
凌一鸣
姚颖方
《电子器件》
CAS
2003年第4期410-413,共4页
根据AC-PDP中气体放电机理的物理模型,修改了前人提出的基于粒子流连续性方程和泊松方程的AC-PDP放电单元的数值计算模型。然后由模型的数值解描述了放电过程中三种波长(147nm,152nm,173nm)的紫外光子的时空分布,从而进一步计算出累计...
根据AC-PDP中气体放电机理的物理模型,修改了前人提出的基于粒子流连续性方程和泊松方程的AC-PDP放电单元的数值计算模型。然后由模型的数值解描述了放电过程中三种波长(147nm,152nm,173nm)的紫外光子的时空分布,从而进一步计算出累计的紫外光光效。
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关键词
等离子体显示
放电模拟
紫外光子
光效
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职称材料
地外人工光合成材料研究进展
被引量:
2
5
作者
姚颖方
张策
+3 位作者
吴聪萍
罗文俊
姚伟
邹志刚
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期14-23,共10页
太空探索已成为人类共同目标,重返月球、载人火星等人类历史上的重大里程碑任务已逐步实施。如何实现地外极端环境下人类生存和发展已成为载人太空探索的基本能力和基础技术。由南京大学和钱学森空间技术实验室提出的地外人工光合成技术...
太空探索已成为人类共同目标,重返月球、载人火星等人类历史上的重大里程碑任务已逐步实施。如何实现地外极端环境下人类生存和发展已成为载人太空探索的基本能力和基础技术。由南京大学和钱学森空间技术实验室提出的地外人工光合成技术,模拟地球绿色植物的自然光合作用,利用密闭空间废弃资源或地外天体环境中丰富的资源,通过光电催化方法原位、加速、可控地将二氧化碳转化成为氧气和含碳燃料,大幅度降低载人航天器的物资供应需求,支撑可承受、可持续的载人深空探索。本文回顾了近年来国际航空航天领域利用二氧化碳转换生成氧气和碳氢燃料的现有方法,并深入探讨面向地外原位资源利用的人工光合成材料研究进展,期望深化对地外人工光合成材料与技术的认知,有力支撑载人航天发展。
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关键词
地外人工光合成
CO2转换
光电催化
能带调控
材料结构
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职称材料
题名
燃料电池膜电极衰减机制及其抗老化策略
被引量:
4
1
作者
姚颖方
刘建国
邹志刚
机构
南京大学环境材料再生能源研究中心
南京大学现代工程与应用学院
南京大学物理学院
出处
《电化学》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期664-676,共13页
文摘
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量效率和高能量密度、低温快速启动、结构紧凑、无污染、低噪声等优点,在氢能汽车、固定式电站、水下潜艇和通讯电源等方面具有广泛的应用前景.目前影响燃料电池商用化的主要问题是成本和寿命,特别是在工况下急剧的启停、干湿、温度等变化,以及随之带来的机械及电化学老化,严重影响了燃料电池核心部件膜电极的耐久性和稳定性,导致燃料电池寿命大幅度下降.动态负载下燃料电池的寿命较短,距离燃料电池汽车商业化目标寿命仍有较大距离.因此,开发快速有效的膜电极加速老化测试程序,研究膜电极的耐久性,揭示燃料电池失效机理,寻找解决措施,对提高燃料电池使用寿命,推动燃料电池技术商业化,实现国民经济可持续发展具有重大意义.本文通过对比研究膜电极老化测试,从催化材料、质子交换膜以及启停控制策略应用等方面,分析电极、质子交换膜等关键材料的衰减物化机理,从材料科学领域深入探讨提升关键材料耐久性的方法及机理.为燃料电池的各部件制备与设计完善评价体系,推进燃料电池商用化发展.
关键词
质子交换膜燃料电池
加速老化测试
抗化学衰减
Keywords
proton exchange membrane fuel cell
accelerated degradation test
anti-chemical aging
分类号
O646 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
三聚氰胺甲醛树脂废弃物制备氧还原电催化剂研究
被引量:
2
2
作者
赵灿云
黄林
尤勇
姚颖方
苏小钢
万红
刘建国
吴聪萍
机构
南京大学现代工程与应用科学学院
南京大学物理学院环境材料与再生能源研究中心
南京大学昆山创新研究院
南京大学(苏州)高新技术研究院
出处
《电化学》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期176-184,共9页
基金
国家自然科学基金项目(No.21476104)
江苏省自然科学基金杰出青年基金(No.BK20150009)
+2 种基金
江苏省自然科学基金青年基金项目(No.BK20150396)
江苏省软科学研究项目(No.BR2015009)
江苏省苏州市纳米技术专项(No.ZXG2013029)资助
文摘
在燃料电池阴极催化剂的研究中,FeNx/C材料与目前广泛应用在燃料电池中的Pt基催化剂相比,不仅价格低廉,而且表现出良好的氧还原催化活性.尽管如此,设计合成性能高、成本低的FeNx/C催化剂仍面临巨大挑战.在此,作者提出废物利用的方法,以三聚氰胺甲醛树脂固体废物为前驱体,合成了具备介孔结构和较大的比表面积的非贵金属催化剂.经酸性条件半电池测试,这种电催化剂的氧还原催化活性接近5%商业Pt/C性能.本文工作为三聚氰胺甲醛树脂固体废弃物处理提供了新思路.
关键词
三聚氰胺甲醛树脂
质子交换膜燃料电池
氧还原
FeNx/C
催化剂
废物利用
Keywords
melamine-formaldehyde
proton exchange membrane fuel cell
oxygen reduction reaction
FeNx/C
catalyst
waste utilization
分类号
O643.36 [理学—物理化学]
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
含冰星壤钻取密封与水资源提取转化技术研究
被引量:
2
3
作者
王庆功
王超
庞勇
全晓军
姚颖方
赖小明
姚伟
机构
中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室
北京卫星制造厂有限公司
上海交通大学机械与动力工程学院
南京大学现代工程与应用科学学院
出处
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2022年第6期617-624,共8页
基金
国防科工局–民用航天技术预先–地外原位水资源提取与氢氧光化学合成技术研究资助项目(B0108)。
文摘
在未来深空探测中,水冰资源的获取与转化是地外天体原位资源利用的重要环节。面向地外天体水冰资源原位利用问题,研究了含冰星壤钻取密封与水资源提取转化一体化技术,以实现水、氧、燃料等基本物资的原位补给,支撑深空探测过程关键技术的发展。首先在地面上构建了典型真空低温环境,研制了含冰星壤钻取密封与水冰光热提取利用一体化原理样机,包含星壤钻取、太阳能聚光加热、水资源冷凝与收集和氢氧光电化学合成装置4部分,并在真空低温环境下开展了原理样机试验。结果表明,该一体化技术能够实现含冰星壤的低功耗钻取,土壤输运速率>1.7 kg/h,功耗<100 W,水资源获取速率达26.6 g/h,氢氧分解的总气体产率达12.6 g/h。该研究验证了地外水冰资源提取技术原理的的可行性,同时为解决地外探索中对水氢氧等物资的生产和转化提供了技术支撑。
关键词
原位资源利用
含冰星壤
钻取密封
水资源提取
氢氧转化
Keywords
in-situ resource utilization
icy regolith
sealed drilling
water extraction
hydrogen and oxygen
分类号
V11 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
AC-PDP的发光光效的数值模拟计算
4
作者
刘亚奇
凌一鸣
姚颖方
机构
东南大学电子工程系
出处
《电子器件》
CAS
2003年第4期410-413,共4页
文摘
根据AC-PDP中气体放电机理的物理模型,修改了前人提出的基于粒子流连续性方程和泊松方程的AC-PDP放电单元的数值计算模型。然后由模型的数值解描述了放电过程中三种波长(147nm,152nm,173nm)的紫外光子的时空分布,从而进一步计算出累计的紫外光光效。
关键词
等离子体显示
放电模拟
紫外光子
光效
Keywords
plasma display panel
discharge simulation
ultravioletphotons
luminous efficiency
分类号
TN27 [电子电信—物理电子学]
TN104.3 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
地外人工光合成材料研究进展
被引量:
2
5
作者
姚颖方
张策
吴聪萍
罗文俊
姚伟
邹志刚
机构
南京大学环境材料与再生能源研究中心
钱学森空间技术实验室
出处
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期14-23,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFE0208500)
国家自然科学基金重大研究计划项目(91963206)
+2 种基金
国家自然科学基金项目(U1508202,51627810,51972164)
武汉光电国家研究中心开放课题(2018WNLOKF020)
江苏省电化学储能技术重点实验室开放课题(EEST2018-1)。
文摘
太空探索已成为人类共同目标,重返月球、载人火星等人类历史上的重大里程碑任务已逐步实施。如何实现地外极端环境下人类生存和发展已成为载人太空探索的基本能力和基础技术。由南京大学和钱学森空间技术实验室提出的地外人工光合成技术,模拟地球绿色植物的自然光合作用,利用密闭空间废弃资源或地外天体环境中丰富的资源,通过光电催化方法原位、加速、可控地将二氧化碳转化成为氧气和含碳燃料,大幅度降低载人航天器的物资供应需求,支撑可承受、可持续的载人深空探索。本文回顾了近年来国际航空航天领域利用二氧化碳转换生成氧气和碳氢燃料的现有方法,并深入探讨面向地外原位资源利用的人工光合成材料研究进展,期望深化对地外人工光合成材料与技术的认知,有力支撑载人航天发展。
关键词
地外人工光合成
CO2转换
光电催化
能带调控
材料结构
Keywords
extraterrestrial artificial photosynthesis
CO2 conversion
photoelectrocatalysis
band engineering
material structure
分类号
TB321 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
燃料电池膜电极衰减机制及其抗老化策略
姚颖方
刘建国
邹志刚
《电化学》
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
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职称材料
2
三聚氰胺甲醛树脂废弃物制备氧还原电催化剂研究
赵灿云
黄林
尤勇
姚颖方
苏小钢
万红
刘建国
吴聪萍
《电化学》
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
3
含冰星壤钻取密封与水资源提取转化技术研究
王庆功
王超
庞勇
全晓军
姚颖方
赖小明
姚伟
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
4
AC-PDP的发光光效的数值模拟计算
刘亚奇
凌一鸣
姚颖方
《电子器件》
CAS
2003
0
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职称材料
5
地外人工光合成材料研究进展
姚颖方
张策
吴聪萍
罗文俊
姚伟
邹志刚
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
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