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考虑电流纹波影响的PEM电解槽建模与半实物仿真研究
1
作者 张贵辰 张杨 +1 位作者 周京华 兰云政 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期255-262,共8页
该文从电化学、热力学、流体动力学和电学的角度出发,构建质子交换膜(PEM)电解槽动态机理模型,表述PEM电解槽的非线性、动态特性和内部多物理过程的耦合。在此基础上,提出将纹波电流拆分为直流分量与交流分量的方法,旨在更加真实的反映... 该文从电化学、热力学、流体动力学和电学的角度出发,构建质子交换膜(PEM)电解槽动态机理模型,表述PEM电解槽的非线性、动态特性和内部多物理过程的耦合。在此基础上,提出将纹波电流拆分为直流分量与交流分量的方法,旨在更加真实的反映电流纹波对制氢效率影响,建立PEM电解槽与电力电子电路结合的半实物仿真平台,对不同幅值与频率的纹波电流输入进行测试,半实物仿真结果与实验数据吻合,验证模型的准确性,为研究高效制氢电源变换器拓扑结果及其控制策略提供理论依据与验证平台。 展开更多
关键词 电解水制氢 PEM电解槽 机理建模 制氢效率 半实物仿真
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电解水析氢催化剂研究进展
2
作者 吴琼 刘聪志 +2 位作者 王建立 姜兴剑 赵新一 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第6期140-147,共8页
电解水制氢是一种温和且高效的制氢过程,催化剂在析氢反应(HER)中起着不可替代的作用。在扩大氢气生产过程中,开发高效、稳定且廉价的催化剂是电解水制氢面临的巨大挑战。综述了贵金属、非贵金属和碳基催化剂等常用HER催化剂的研究进展... 电解水制氢是一种温和且高效的制氢过程,催化剂在析氢反应(HER)中起着不可替代的作用。在扩大氢气生产过程中,开发高效、稳定且廉价的催化剂是电解水制氢面临的巨大挑战。综述了贵金属、非贵金属和碳基催化剂等常用HER催化剂的研究进展,重点分析了以上HER催化剂的催化活性和稳定性,总结了包括杂原子掺杂、结构工程以及晶体和缺陷工程的一般性改进设计策略,以提升催化剂的催化活性和稳定性。 展开更多
关键词 电解水 析氢反应 催化剂 电催化
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高效酸性OER催化剂RuO_(2)-Co_(3)O_(4)/SiO_(2)的制备 被引量：1
3
作者 杨文秀 俞小花 +3 位作者 沈庆峰 刘春侠 赵群 陈步明 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第8期2826-2835,共10页
通过水热-浸渍法制备了RuO_(2)与Co_(3)O_(4)不同质量比的RuO_(2)-Co_(3)O_(4)/SiO_(2)催化剂,并探究了该催化剂的结构和电化学性能。通过XRD、SEM、EDS对催化剂的微观结构进行了表征,采用循环伏安测试、极化测试、交流阻抗测试、计时... 通过水热-浸渍法制备了RuO_(2)与Co_(3)O_(4)不同质量比的RuO_(2)-Co_(3)O_(4)/SiO_(2)催化剂,并探究了该催化剂的结构和电化学性能。通过XRD、SEM、EDS对催化剂的微观结构进行了表征,采用循环伏安测试、极化测试、交流阻抗测试、计时电位测试研究了催化剂在硫酸溶液中的电化学行为。结果表明:RuO_(2)与Co_(3)O_(4)能成功地以氧化物形态均匀负载在介孔SiO_(2)上,合成的催化剂具有介孔结构,是电解液流通和氧气析出的理想通道;当m(RuO_(2))∶m(Co_(3)O_(4))=5∶3时,催化剂的综合性能最好,比表面积高达88.857 m^(2)/g,耐腐蚀性能最强,电荷转移电阻仅为9.55Ω;在10 mA/cm^(2)的电流密度下,催化剂的析氧过电位为70 mV,稳定性超过75 h。 展开更多
关键词 酸性体系 水热-浸渍法 OER催化剂 电催化性能
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Ni掺杂Mo_(2)C/C双功能催化剂的制备及其电解水性能的研究 被引量：1
4
作者 陈鸿明 范胜琪 +4 位作者 宋琪 蒋玲 陈拥军 李建保 张雪艳 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期158-164,共7页
随着全球环境问题的日益突出,化石燃料的日益枯竭,寻找可再生能源成为了一项艰巨的任务。电解水制氢通过析氢反应(HER)和析氧反应(OER)同时产生氢气和氧气,是一种高效、绿色的制氢方法,吸引了越来越多的科研人员的兴趣。但是,目前商用... 随着全球环境问题的日益突出,化石燃料的日益枯竭,寻找可再生能源成为了一项艰巨的任务。电解水制氢通过析氢反应(HER)和析氧反应(OER)同时产生氢气和氧气,是一种高效、绿色的制氢方法,吸引了越来越多的科研人员的兴趣。但是,目前商用贵金属催化剂(Pt/C和RuO_(2)/IrO_(2))价格贵且储量少,因此,开发具有高性能、低成本、高稳定性的非贵金属电催化剂成为了研究热点。本文通过简单的盐模板热解法成功制备了具有三维(3D)纳米片结构的Ni@Mo_(2)C/C催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Ni@Mo_(2)C/C的组成、形貌及结构进行了表征,通过X射线光电子衍射仪(XPS)对元素组成及元素价态进行了分析,并考察了Ni@Mo_(2)C/C的电化学性能。结果表明,在电流密度为10 mA·cm^(-2)时,Ni@Mo_(2)C/C催化剂的HER和OER的过电位分别为47和232 mV。在全解水测试中,仅需要1.61 V即可驱动10 mA·cm^(-2)的电流密度,且可持续稳定工作100 h。 展开更多
关键词 Mo_(2)C Ni掺杂 析氢反应 析氧反应 全解水 双功能催化剂
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硼氢化钠水解制氢及其催化剂
5
作者 李雨彤 夏永鹏 +4 位作者 邱树君 邹勇进 徐芬 孙立贤 褚海亮 《中国材料进展》 北大核心 2025年第7期656-672,共17页
在能源危机和环境污染的双重压力下,发展氢能等绿色可再生能源已成为满足未来全球能源需求的优先选择。安全、高效的储氢技术是氢能应用的主要瓶颈之一。硼氢化钠(NaBH_(4))的理论储氢密度高、生产成本较低,是一种颇具应用前景的固态储... 在能源危机和环境污染的双重压力下,发展氢能等绿色可再生能源已成为满足未来全球能源需求的优先选择。安全、高效的储氢技术是氢能应用的主要瓶颈之一。硼氢化钠(NaBH_(4))的理论储氢密度高、生产成本较低,是一种颇具应用前景的固态储氢材料。利用NaBH_(4)水解反应而发展起来的可控制/储氢技术具有典型的“制—储—运”一体化特征,为突破目前传统制/储氢技术难题提供了解决方案,在车载、便携式氢源系统等领域展现出良好的应用前景。然而,NaBH_(4)催化水解制氢存在水解动力学性能差、催化剂成本高、水解产物再生困难等问题。介绍了NaBH_(4)的理化性质及水解制氢的机理,综述了NaBH_(4)水解制氢催化剂、副产物再生回收的研究现状及其水解制氢装置的研制进展,展望了NaBH_(4)水解制氢的发展方向。 展开更多
关键词 储氢材料 硼氢化钠 水解 催化剂 机理
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考虑不均匀性的SOEC电堆3D建模优化分析
6
作者 赫亚庆 王维庆 +4 位作者 池映天 李佳蓉 王海云 张新燕 刘博文 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4129-4144,共16页
针对SOEC电堆内部温度、电流不均匀性对系统制氢效率、安全稳定运行及寿命造成的影响,首先根据SOEC电堆的几何结构建立能精准分析SOEC电荷传输过程、流体流动、物质传输过程、热能传递过程的多物理场耦合的3D模型,其次为优化模型仿真过... 针对SOEC电堆内部温度、电流不均匀性对系统制氢效率、安全稳定运行及寿命造成的影响,首先根据SOEC电堆的几何结构建立能精准分析SOEC电荷传输过程、流体流动、物质传输过程、热能传递过程的多物理场耦合的3D模型,其次为优化模型仿真过程对模型进行边界约束并将其结构网格化,得到满足约束条件的自适应增量Kriging代理模型优化方式,印证该模型优化的精准性并减少了仿真时间与计算资源总量,最后通过分析电堆内部温度、物料分布、电流密度、电压等不均匀分布特性及原因提出考虑增加电解制氢效率及改善不均匀性的SOEC电堆稳态运行多目标优化算法,并通过算例仿真和实验验证,考虑电堆内部温度、电流均匀性分布的优化方式,可大大提高电堆安全稳定运行及产氢量。 展开更多
关键词 SOEC 不均匀性 Kriging代理模型 效率 多目标优化 稳态运行
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过渡金属基层状双金属氢氧化物作为析氧反应催化剂的优化策略
7
作者 王施媛 王斌 +1 位作者 杨福胜 方涛 《应用化工》 北大核心 2025年第10期2675-2679,2692,共6页
探索高活性、低成本、长寿命的析氧反应(OER)催化剂一直是电解水制氢领域的研究重点。过渡金属基层状双金属氢氧化物成本低,结构独特,可调控程度高,有较为良好的OER活性,被视为有应用潜力的贵金属替代催化剂。介绍了层状双金属氢氧化物... 探索高活性、低成本、长寿命的析氧反应(OER)催化剂一直是电解水制氢领域的研究重点。过渡金属基层状双金属氢氧化物成本低,结构独特,可调控程度高,有较为良好的OER活性,被视为有应用潜力的贵金属替代催化剂。介绍了层状双金属氢氧化物材料的结构特性,简述了其作为OER催化剂的应用现状,重点总结归纳了过渡金属基层状双金属氢氧化物作为OER催化剂的改性方向和优化策略,为未来高性能OER催化剂的开发和应用提供参考。 展开更多
关键词 过渡金属 层状双金属氢氧化物 析氧反应 电催化剂 优化策略
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高活性自支撑钴镍硫化物析氧催化剂
8
作者 曾晓辉 杨洁 +3 位作者 陈洪伟 杨浩瑜 谢娟 王虎 《精细化工》 北大核心 2025年第2期354-361,共8页
调节前驱液中n(Co)∶n(Ni),采用水热法在泡沫镍(NF)上负载两种双金属硫化物(NiCo_(2)S_(4)、Ni_(2)CoS_(4))制备了析氧催化剂NiCo_(2)S_(4)/NF和Ni_(2)CoS_(4)/NF。采用SEM、XRD、XPS对催化剂进行了表征,并进行了电化学性能测试,考察了n... 调节前驱液中n(Co)∶n(Ni),采用水热法在泡沫镍(NF)上负载两种双金属硫化物(NiCo_(2)S_(4)、Ni_(2)CoS_(4))制备了析氧催化剂NiCo_(2)S_(4)/NF和Ni_(2)CoS_(4)/NF。采用SEM、XRD、XPS对催化剂进行了表征,并进行了电化学性能测试,考察了n(Co)∶n(Ni)(1∶2~3∶2)对催化剂结构形貌、元素组成和析氧性能的影响。结果表明,当n(Co)∶n(Ni)=1∶2时,得到的金属硫化物为立方相Ni_(2)CoS_(4);当n(Co)∶n(Ni)≥1后,得到的金属硫化物为立方相NiCo_(2)S_(4)。当n(Co)∶n(Ni)=1∶1时,制备的NiCo_(2)S_(4)/NF比Ni_(2)CoS_(4)/NF具有更优异的析氧反应(OER)性能,当电流密度为20 mA/cm^(2)时,其过电位仅为216 mV,Tafel斜率为72 mV/dec,具有更大的电化学活性面积、低的电荷转移电阻。在OER过程中,催化剂表面形成的MOOH(M=Co、Ni)有利于OER的进行;密度泛函理论计算表明,NiCo_(2)S_(4)发生OER需要的吉布斯自由能更低。 展开更多
关键词 泡沫镍 钴镍硫化物 析氧反应 催化技术
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光储直流微网电解制氢系统控制与优化配置研究
9
作者 高诚 苏建徽 +3 位作者 瞿晓丽 解宝 陈愚琅 汪海宁 《太阳能学报》 北大核心 2025年第7期19-28,共10页
为实现光储直流微电网的柔性制氢以及提高系统的经济性,首先结合光伏阵列、储能电池和电解槽的运行特性,提出一种基于直流母线电压信号的系统层面协调控制策略,以实现电解制氢装置“荷随源动”的柔性制氢。其次,在此控制策略的基础上,... 为实现光储直流微电网的柔性制氢以及提高系统的经济性,首先结合光伏阵列、储能电池和电解槽的运行特性,提出一种基于直流母线电压信号的系统层面协调控制策略,以实现电解制氢装置“荷随源动”的柔性制氢。其次,在此控制策略的基础上,建立容量优化配置模型,采用麻雀搜索算法(SSA)以系统成本最小化为优化目标进行容量配置优化,并结合具体光伏制氢工程项目数据进行算例分析与经济性分析。最后,根据所提控制策略搭建仿真模型,通过仿真验证所提控制策略的正确性。 展开更多
关键词 太阳能 电解槽 直流微电网 氢气生产 调度 容量配置
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两性SPEEK复合膜的制备及其质子交换膜电解水制氢性能研究
10
作者 陈福海 王丽华 韩旭彤 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第3期1-8,共8页
将带氨基的分子侧链接枝到磺化聚醚醚酮(SPEEK)上,制备出分子链上同时含有磺酸基团和胺化基团的两性SPEEK聚合物(SNPEEK),并通过调控SPEEK及SNPEEK的比例,制备出系列两性SPEEK复合膜(AMPEEK)。测试AMPEEK膜的质子电导率、吸水率、溶胀... 将带氨基的分子侧链接枝到磺化聚醚醚酮(SPEEK)上,制备出分子链上同时含有磺酸基团和胺化基团的两性SPEEK聚合物(SNPEEK),并通过调控SPEEK及SNPEEK的比例,制备出系列两性SPEEK复合膜(AMPEEK)。测试AMPEEK膜的质子电导率、吸水率、溶胀率及机械性能等性能。结果表明,当SNPEEK在溶质中的质量分数为30%时,AMPEEK-30膜的综合性能最好,将其组装成膜电极用于质子交换膜电解水制氢(PEMWE)中,在2 V电压下可达1.15 A/cm^(2)的高电流密度,是SPEEK原膜的2.3倍,是Nafion115膜的3.3倍,PEMWE性能得到大幅度提升。 展开更多
关键词 磺化聚醚醚酮 两性SPEEK聚合物 复合膜 电解水制氢
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电解海水制氢电极研究进展
11
作者 王泓乾 陈少杰 +3 位作者 刘威 但昭旺 周道金 孙晓明 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第3期41-53,共13页
氢能以其高能量密度、可再生性和环境友好性,被视为未来能源体系的重要组成部分。电解水制氢技术作为氢气生产的一种主要途径,其核心在于通过电化学过程将水分解为氢气和氧气。相较于传统的化石燃料重整方法,电解水制氢具有无碳排放、... 氢能以其高能量密度、可再生性和环境友好性,被视为未来能源体系的重要组成部分。电解水制氢技术作为氢气生产的一种主要途径,其核心在于通过电化学过程将水分解为氢气和氧气。相较于传统的化石燃料重整方法,电解水制氢具有无碳排放、产出氢气纯度高等优势。但当前发展较为成熟的几种电解路径均高度依赖超纯水,导致制氢成本高昂,且在规模化生产后无疑会挤占稀缺的淡水资源。近年来逐步得到发展的海水电解制氢路线是一种以海水为原料,无需反渗透、多次过滤等操作,直接电解海水产氢的技术手段,有望解决传统电解路线在海水电解中所面临的挑战。然而,海水中的氯离子会加速电极材料的腐蚀,同时还会引起氯气析出反应与氧气析出反应的竞争,这种竞争在增加能耗的同时,产生的氯气也有可能造成安全隐患,危害人身财产安全。因此,电极材料应具备高催化活性、高选择性、高稳定性以及良好的耐腐蚀性。近年来,科研人员围绕这些方面进行了深入的探索,对实际海水电解过程中性能优异的电极材料进行了深入探究。从基础理论出发,探讨电解海水制氢的科学原理,评述不同电极材料的优势与局限,全面梳理和分析电解海水制氢中电极材料的最新研究进展,包括电极材料的设计合成、作用机制、性能评估以及面临的挑战并展望电极材料未来的发展方向。通过对现有文献的综合分析,旨在为研究人员和决策者提供一个全面的技术评估和决策参考。 展开更多
关键词 氢能 海水电解 电极材料 电催化剂 抗腐蚀
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NiS基异质结的构建及在电催化析氢中的应用进展
12
作者 赵航 稂雨繁 +3 位作者 张雪 段毅 刘思宇 罗卫华 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期43-47,共5页
制备高效、稳定和低成本的析氢反应电催化剂是目前氢能大规模利用面临的挑战之一。为了应对这些挑战,通常采用界面工程来提高催化剂的活性和稳定性。总结了酸碱性条件下析氢反应的机理,综述了NiS基异质结的构建方法及其在强化电催化析... 制备高效、稳定和低成本的析氢反应电催化剂是目前氢能大规模利用面临的挑战之一。为了应对这些挑战,通常采用界面工程来提高催化剂的活性和稳定性。总结了酸碱性条件下析氢反应的机理,综述了NiS基异质结的构建方法及其在强化电催化析氢活性中的应用,分析了存在的问题并展望了未来NiS基异质结构催化剂的研究方向。 展开更多
关键词 析氢反应 电催化 NIS 异质结 催化机理
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基于小室电压特征的PEM电解槽故障诊断
13
作者 沈大力 董砚 +2 位作者 杨富荃 雷兆明 曹欣 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期229-237,共9页
为快速检测和准确识别电解槽故障,提出一种基于交错电压检测电路的加权修正方差算法和改进相关系数算法结合的故障诊断方法,对具有电压特征的电解槽多种小室故障进行识别和诊断。首先,采用小室交错电压检测的方法,结合加权修正方差算法... 为快速检测和准确识别电解槽故障,提出一种基于交错电压检测电路的加权修正方差算法和改进相关系数算法结合的故障诊断方法,对具有电压特征的电解槽多种小室故障进行识别和诊断。首先,采用小室交错电压检测的方法,结合加权修正方差算法提取故障特征,从而识别是否存在故障,以及区分电解槽小室故障和电压传感器故障。其次,考虑到可再生能源制氢时电压的波动性,提出利用小室间电压的相关性,采用改进相关系数算法,进行电解槽短路、缺水等故障的诊断。经过算例分析与结果对比,验证了故障诊断方法的可行性。 展开更多
关键词 电解槽 故障检测 电压测量 加权修正方差 相关系数
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基于NiCo_(2)O_(4)/NF阳极的电解水制氢同步污水处理可行性研究
14
作者 侯炜 张潇 赵博玮 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期71-77,共7页
制备以泡沫镍(NF)为基底的NiCo_(2)O_(4)/NF,并以此作为阳极,通过匹配商业化铂片析氢催化剂构建电化学方法处理污水耦合电解水制氢体系,评估NiCo_(2)O_(4)/NF阳极材料的电化学性能,考察体系的污水处理能力及运行情况。结果表明,采用一... 制备以泡沫镍(NF)为基底的NiCo_(2)O_(4)/NF,并以此作为阳极,通过匹配商业化铂片析氢催化剂构建电化学方法处理污水耦合电解水制氢体系,评估NiCo_(2)O_(4)/NF阳极材料的电化学性能,考察体系的污水处理能力及运行情况。结果表明,采用一步水热法合成的NiCo_(2)O_(4)/NF具有低过电位及较好的稳定性;对体系施加3 V电压进行污水处理,96 h后COD和氨氮去除率分别达到44.1%和18.0%,并且降解COD和去除氨氮的反应与准一级反应动力学具有较高的相关性,在给定条件下具有相对较低的反应速率常数。NiCo_(2)O_(4)/NF阳极及其构建的电解水制氢同步污水处理体系实现了对污水的处理和净化,同时实现了氢气的制备。 展开更多
关键词 电解水 制氢 电催化 NiCo_(2)O_(4)/NF 市政污水
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高温碱性电解制氢与碱性燃料电池发电研究进展
15
作者 卓昱杭 张蔚喆 +2 位作者 罗奕翔 郝培璇 史翊翔 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期231-248,共18页
本综述分别介绍了高温碱性电解制氢与碱性燃料电池发电的研究进展。高温碱性电解制氢多采用铂族金属与雷尼镍、不锈钢等Ni基合金作为电催化剂,而其电解质主要可分为KOH水溶液与KOH-NaOH-LiOH多元熔融体系,并结合采用流延烧结与电极支撑... 本综述分别介绍了高温碱性电解制氢与碱性燃料电池发电的研究进展。高温碱性电解制氢多采用铂族金属与雷尼镍、不锈钢等Ni基合金作为电催化剂,而其电解质主要可分为KOH水溶液与KOH-NaOH-LiOH多元熔融体系,并结合采用流延烧结与电极支撑粉末烧结等方法制备的金属氧化物隔膜以实现氢氧产物分离,相关电解装置已在100−400℃实现超400 h稳定运行且衰减速率<0.1 V/kh;系统层面,实现130℃下20 kW稳定制氢,并提出允许多热源热-氢能源转换及高品位电-氢-热联产的吸/放热灵活转换运行模式。高温碱性燃料电池发电方面在电催化剂方面采用类似铂族金属与Ni及其氧化物,而其电解质除高浓度KOH水溶液与熔融氢氧化物外可采用高价金属掺杂焦磷酸盐等具备高电导率的固态材料。相关液态电解质装备已实现kW级地面与太空应用,且新型固态电解质单元已通过超160 h运行测试,而高温碱性膜燃料电池近年来取得长足发展,已实现超195 h稳定运行。 展开更多
关键词 氢能 高温 碱性电解制氢 碱性燃料电池
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复合材料Co-SiW_(12)-CB的制备及电催化析氢性能研究
16
作者 张以菊 郭军 +2 位作者 张丹 邱双艳 卢林 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期90-95,100,共7页
采用浸渍法并在160℃的空气中退火制备了钴原子团簇-多钨金属氧簇-炭黑复合材料(Co Clusters-SiW_(12)-CB,简写为Co-SiW_(12)-CB),并利用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高角度环形暗场扫描投射电子显微镜(HADDF-STEM)、X射... 采用浸渍法并在160℃的空气中退火制备了钴原子团簇-多钨金属氧簇-炭黑复合材料(Co Clusters-SiW_(12)-CB,简写为Co-SiW_(12)-CB),并利用X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高角度环形暗场扫描投射电子显微镜(HADDF-STEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线能谱仪(EDS)及BET测试对材料进行表征和分析,并测试其析氢性能。结果表明:Co原子团簇可以稳定地锚定在表面,得益于金属-载体的相互作用;在1.0mol/L KOH碱性电解液中,当电流密度为10mA/cm^(2)时,所需的析氢反应过电位为423mV,塔菲尔斜率为119mV/dec。此外,催化材料的稳定性较好,在碱性电解液中具有较好的电化学析氢性能。 展开更多
关键词 钴原子团簇 多金属氧酸盐 金属-载体相互作用 析氢反应
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深共晶体系电沉积Ni-Mo-Yb/Cu电极及其析氢性能研究
17
作者 袁美玲 陈必清 +1 位作者 景欣欣 翟佳鑫 《功能材料》 北大核心 2025年第1期1099-1105,共7页
开发高效、廉价、稳定的电催化材料,对绿色制氢有着重要意义。以铜片为基体,在氯化胆碱-乙二醇深共熔体系利用电沉积技术制备Ni-Mo-Yb自支撑电极。同时对电极的结构和形貌进行表征,并对其电化学析氢性能进行研究。结果表明稀土镱(Yb)的... 开发高效、廉价、稳定的电催化材料,对绿色制氢有着重要意义。以铜片为基体,在氯化胆碱-乙二醇深共熔体系利用电沉积技术制备Ni-Mo-Yb自支撑电极。同时对电极的结构和形貌进行表征,并对其电化学析氢性能进行研究。结果表明稀土镱(Yb)的加入,使镀层表面形成大小均匀的球形颗粒,且在不同沉积电位下,样品具有不同的形貌。在-1.08 V沉积的Ni-Mo-Yb/Cu具有最好的电催化活性和稳定性,电流密度为10 mA·cm^(-2)时过电位仅有48 mV,电荷转移电阻仅为0.2996Ω·cm^(-2)。且在1000次循环伏安后,过电位基本无变化,碱性条件下100 h均能保持稳定。这些优异的电催化析氢性能表明,该材料在绿色工业制氢中极具发展潜力。 展开更多
关键词 稀土 电沉积 析氢反应 深共晶溶剂 铜片
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杂原子掺杂碳基催化剂电催化制氢:基底材料及改性方法
18
作者 李昕玥 孙博 +3 位作者 沈燕婷 李瑶 霍其其 王赫名 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第3期119-126,共8页
氢能是理想的清洁可再生能源,在中国能源体系中至关重要。电催化水解制氢是一种具有良好发展前景的制氢技术,阴极催化剂是制氢性能的重要影响因素之一。近年来,杂原子掺杂碳基催化剂作为一种有潜力应用于电催化水解制氢的催化剂,受到了... 氢能是理想的清洁可再生能源,在中国能源体系中至关重要。电催化水解制氢是一种具有良好发展前景的制氢技术,阴极催化剂是制氢性能的重要影响因素之一。近年来,杂原子掺杂碳基催化剂作为一种有潜力应用于电催化水解制氢的催化剂,受到了广泛关注。通过对电催化析氢反应原理的深入阐述,结合文献计量学分析,揭示杂原子掺杂碳基催化剂在析氢领域的主要研究热点与进展,并对催化剂的改性方法进行总结,旨在为开发高效电催化制氢材料提供理论依据,推动相关技术的发展,进而助力中国氢能产业的进步。 展开更多
关键词 电催化制氢 催化剂 杂原子掺杂碳基催化剂 改性 文献计量分析
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碱性电解水制氢非贵金属氧化物阳极研究进展
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作者 王博通 桂珑恩 +4 位作者 刘太楷 俞泽新 李建伟 邓春明 刘敏 《中国材料进展》 北大核心 2025年第5期451-463,共13页
碱性电解水制氢是当前最清洁、高效的氢气制取技术之一,其电解过程包含析氢反应和析氧反应。其中,析氧反应为四电子参与过程,动力学缓慢、能量转换效率低,是电解水制氢技术的瓶颈环节,常需要电催化剂提高反应效率。非贵金属氧化物来源... 碱性电解水制氢是当前最清洁、高效的氢气制取技术之一,其电解过程包含析氢反应和析氧反应。其中,析氧反应为四电子参与过程,动力学缓慢、能量转换效率低,是电解水制氢技术的瓶颈环节,常需要电催化剂提高反应效率。非贵金属氧化物来源丰富、价格低廉、催化活性高,可用于驱动和催化电解水析氧反应,已受到广泛关注。按一元金属氧化物、多元金属氧化物、高熵氧化物分类,总结了非贵金属氧化物电解水阳极材料的研究现状;概述了电解水阳极材料催化性能的优化策略;讨论了非贵金属氧化物电解水阳极材料制备方法的原理和特点,并对非贵金属氧化物电解水阳极材料发展提出了建议与展望。 展开更多
关键词 非贵金属氧化物 碱性电解水制氢 阳极材料 优化策略 制备工艺
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高温固体氧化物电解池关键材料与部件研究进展
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作者 孙旭 赵婧琦 +3 位作者 张炳奇 侯兴隆 原永亮 张燕明 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期7-12,18,共7页
面对日益严峻的全球气候变暖和能源短缺问题,发展新型可持续能源已经成为“双碳”背景下能源转型和低碳发展的必经之路。由于具备能量密度高、高效、清洁等特点,氢能受到了广泛的研究。对于绿氢的制备,固体氧化物电解池(SOEC)是一种前... 面对日益严峻的全球气候变暖和能源短缺问题,发展新型可持续能源已经成为“双碳”背景下能源转型和低碳发展的必经之路。由于具备能量密度高、高效、清洁等特点,氢能受到了广泛的研究。对于绿氢的制备,固体氧化物电解池(SOEC)是一种前沿制备技术,依托清洁能源(如太阳能、风能、地热能、生物质能以及核能),通过高效电解H_(2)O或CO_(2)+H_(2)O来生产氢气或合成气,具有高效、简单、灵活、环保等特点。在能源与环保需求日益增长的当下,中国的SOEC技术已经实现从“实验研究”到“小规模试点”再到“中试方法”的升级。从单体电池和电堆的角度,重点介绍了电解质、氧电极、氢电极、连接体、密封材料的研究进展,并对SOEC面临的挑战和未来发展趋势进行了探讨与展望。 展开更多
关键词 固体氧化物电解池 单体电池 电堆 电极 氢
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