工作条件对钛网基MEA性能的影响 被引量：3

1

作者 汪兴兴 倪红军 +2 位作者 朱昱 万晓峰 马骏 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期988-990,1010,共4页

为研究工作条件对钛网基MEA性能的影响,以钛网作为电极支撑体材料,以Nafion117作为质子交换膜,以PtRu/XC-72R作为阳极催化剂,以Pt/XC-72R作为阴极催化剂,采用滴涂的方法制备了钛网基MEA阳极和阴极。采用成型温度为135℃,成型压力为5 MPa... 为研究工作条件对钛网基MEA性能的影响,以钛网作为电极支撑体材料,以Nafion117作为质子交换膜,以PtRu/XC-72R作为阳极催化剂,以Pt/XC-72R作为阴极催化剂,采用滴涂的方法制备了钛网基MEA阳极和阴极。采用成型温度为135℃,成型压力为5 MPa,保压时间为180 s的条件热压制备钛网基MEA并在工作条件进行测试,研究结果表明:(1)无论是在室温25℃条件下还是在高温60℃条件下,阴极氧化剂采用0.1 MPa的100 mL/min氧气的功率密度峰值均高于采用自呼吸空气的功率密度峰值;(2)无论是在室温25℃条件下,还是在高温60℃条件下,无论阴极氧化剂为自呼吸空气,还是0.1 MPa的100 mL/min氧气,电解液中的甲醇浓度对钛网基MEA的影响呈现了一致性,即当甲醇浓度从0.5 mol/L变大到1.0 mol/L时,钛网基MEA的功率密度峰值是增大的,当甲醇浓度从1.0 mol/L经过1.5mol/L增大到2.0 mol/L时,钛网基MEA的功率密度峰值逐渐减小;(3)当工作温度从25℃逐渐增大到80℃,钛网基MEA的功率密度峰值从5.19 mW/cm2逐渐增大到17.10 mW/cm2。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 膜电极组件 工作环境条件 钛网 电池性能

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直接甲醇燃料电池用催化阻醇MEA的制备

2

作者 田爱华 陈海伦 +1 位作者 孟庆然 申东辉 《电池》 CAS 北大核心 2022年第1期21-24,共4页

针对直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂活性低和甲醇渗透等问题,利用Pd的催化阻醇性能,以油胺表面活性剂为添加剂,还原Pd络合物,合成基于Pd的催化阻醇纳米材料,并涂覆到质子交换膜上,与阴极、阳极构成四合一复合膜电极组件(MEA)。与常规三合... 针对直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂活性低和甲醇渗透等问题,利用Pd的催化阻醇性能,以油胺表面活性剂为添加剂,还原Pd络合物,合成基于Pd的催化阻醇纳米材料,并涂覆到质子交换膜上,与阴极、阳极构成四合一复合膜电极组件(MEA)。与常规三合一MEA相比,复合MEA的质子电导率更高,甲醇渗透率降低了20%,电池性能得到提升。在30℃、60℃和80℃温度下,复合MEA制备的电池性能均高于常规MEA制备的,最高输出功率密度达152.32 mW/cm^(2)。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 催化 甲醇渗透 膜电极组件(mea) 质子电导率 质子交换膜

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硫化氢燃料电池的无机质子传导膜与MEA制备和性能(英文)

3

作者 钟理 Chuang Kar 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1875-1881,共7页

制备了硫化氢固体氧化物燃料电池的无机质子传导膜和膜-电极-组装(MEA)。用扫描电镜(SEM)和电化学阻抗(EIS)技术表征了无机质子传导膜和MEA的形貌与性能。研究了不同膜厚和掺杂或没有掺杂Li2WO4组分的传导膜和MEA的性能。结果表明,与没... 制备了硫化氢固体氧化物燃料电池的无机质子传导膜和膜-电极-组装(MEA)。用扫描电镜(SEM)和电化学阻抗(EIS)技术表征了无机质子传导膜和MEA的形貌与性能。研究了不同膜厚和掺杂或没有掺杂Li2WO4组分的传导膜和MEA的性能。结果表明,与没有掺杂Li2WO4组分制备的MEA相比,掺杂了Li2WO4组分制备的MEA的电导提高了一个数量级,掺杂了Li2WO4制备的MEA硫化氢燃料电池在操作条件下具有更好的化学稳定性和电化学性能。以Mo-Ni-S为主要成分的复合阳极、0.8mm厚和组成为67wt% Li2SO4+8wt% Li2WO4+25wt% Al2O3复合材料制备的质子传导膜、NiO为主要组分的复合阴极构成的MEA硫化氢燃料电池,在650、700和750℃时,最大输出功率密度分别达到50、85和130mW·cm-2,最大电流密度分别为200、350和480mA·cm-2。 展开更多

关键词 膜-电极-组装(mea) 质子传导膜 固体氧化物燃料电池 硫化氢

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PEMFC用氢-空自增湿MEA的性能 被引量：1

4

作者 吕维忠 刘志祥 +1 位作者 王诚 张密林 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期127-130,共4页

采用流延法重铸Pt掺杂的Pt-PSFA复合膜,组装了常压氢-空自增湿质子交换膜燃料电池(PEMFC)。通过对催化剂层载量、平整层载量的优化,利用催化剂涂覆膜(CCM)技术制备了性能稳定的自增湿膜电极组件(MEA)。在常压、操作温度为60℃、干燥反... 采用流延法重铸Pt掺杂的Pt-PSFA复合膜,组装了常压氢-空自增湿质子交换膜燃料电池(PEMFC)。通过对催化剂层载量、平整层载量的优化,利用催化剂涂覆膜(CCM)技术制备了性能稳定的自增湿膜电极组件(MEA)。在常压、操作温度为60℃、干燥反应气的条件下,Pt-PSFA复合膜组装的PEMFC的最大功率密度为448 mW/cm2。MEA的活性面积从6.25 cm2增大到25 cm2,PEMFC的性能几乎没有衰减。 展开更多

关键词 自增湿 质子交换膜(PEM) 膜电极组件(mea) 铂

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直接乙醇燃料电池初探 被引量：20

5

作者 宋树芹 陈利康 +2 位作者 刘建国 魏昭彬 辛勤 《电化学》 CAS CSCD 2002年第1期105-110,共6页

采用商品化的PtRu/C和Pt/C分别作乙醇阳电极和氧气阴电极的催化剂 ,Nafion 115膜作固体电解质 ,组装成面积为 9cm2 的单池 .考察了电池温度、氧气压力、乙醇浓度及流量等对电池性能的影响 .实验结果表明在电池温度为 85℃ ,乙醇浓度为 1... 采用商品化的PtRu/C和Pt/C分别作乙醇阳电极和氧气阴电极的催化剂 ,Nafion 115膜作固体电解质 ,组装成面积为 9cm2 的单池 .考察了电池温度、氧气压力、乙醇浓度及流量等对电池性能的影响 .实验结果表明在电池温度为 85℃ ,乙醇浓度为 1.0mol/L ,流量为 0 .5mL/min ,氧气压力为 0 .5MPa ,流量为 6 8mL/min条件下 ,电池开路电压为 0 .6 0 8V ,电流密度 5 0mA/cm2 时的放电端电压为 0 .32 9V ,电池最大功率密度为 19.2 5mW 展开更多

关键词 直接乙醇燃料电池 膜电极 聚合物电解质 NAFION膜 电池性能

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质子交换膜燃料电池膜电极活化工艺及机理 被引量：20

6

作者 朱科 陈延禧 +2 位作者 韩佐青 张继炎 孙燕宝 《电源技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期267-268,325,共3页

通过质子交换膜燃料电池膜电极三种活化工艺即恒流自然活化、恒流强制活化和变流强制活化的对比研究得出 :强制活化 (包括恒流强制活化和变流强制活化 )优于自然活化 ;在强制活化工艺中 ,变流强制活化优于恒流强制活化 ;而且变流强制活... 通过质子交换膜燃料电池膜电极三种活化工艺即恒流自然活化、恒流强制活化和变流强制活化的对比研究得出 :强制活化 (包括恒流强制活化和变流强制活化 )优于自然活化 ;在强制活化工艺中 ,变流强制活化优于恒流强制活化 ;而且变流强制活化所用的时间相对于恒流强制活化及恒流自然活化均大大缩短 ,是一种比较好的活化方法 ;膜电极的活化过程不仅仅是一种质子交换膜的加湿过程 ,而且是一个包括电子、质子、气体和水的传输通道的建立以及电极结构的优化的复杂过程。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 膜电极 活化工艺 变流强制活化 活化机理

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质子交换膜燃料电池技术进展 被引量：10

7

作者 郝德利 韩立明 +2 位作者 薛金生 平晓山 刘崇刚 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期436-440,共5页

通过对近年来燃料电池专利的研究 ,对质子交换膜燃料电池 (PEMFC)研究中的关键问题 ,如聚合物电解质薄膜、催化剂、电极和电极膜组件制备工艺、流场的设计模式等进行分析 ,简单介绍了聚合物电解质薄膜、高活性催化剂、高性能电极和电极... 通过对近年来燃料电池专利的研究 ,对质子交换膜燃料电池 (PEMFC)研究中的关键问题 ,如聚合物电解质薄膜、催化剂、电极和电极膜组件制备工艺、流场的设计模式等进行分析 ,简单介绍了聚合物电解质薄膜、高活性催化剂、高性能电极和电极膜组件的制备工艺以及流场设计模式的发展和现状。指出提高电极的交换电流密度 ,降低电池的内阻是提高电池性能的基础 ,合理的流场设计模式是电池整体性能稳定的保障 ,各个因素相互影响。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 聚合物电解质薄膜 催化剂 电极 电极膜组件

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直接甲醇燃料电池中的膜性能比较 被引量：8

8

作者 邓会宁 李磊 +1 位作者 许莉 王宇新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1372-1375,共4页

制备了磺化聚醚醚酮(SPEEK)和磺化酚酞型聚醚砜(SPES-C)两种质子交换膜,考察了其质子导电和阻醇性能.实验发现,两种新型质子交换膜具有一定的化学稳定性和质子电导率,尤其在高温下两种新膜的质子电导率与Nafion膜接近.两种新膜的甲醇透... 制备了磺化聚醚醚酮(SPEEK)和磺化酚酞型聚醚砜(SPES-C)两种质子交换膜,考察了其质子导电和阻醇性能.实验发现,两种新型质子交换膜具有一定的化学稳定性和质子电导率,尤其在高温下两种新膜的质子电导率与Nafion膜接近.两种新膜的甲醇透过系数要比Nafion膜的低1～2个数量级.分别以两种新型膜和Nafion115膜为电解质制备了直接甲醇燃料电池膜电极,讨论了膜材料的性能对直接甲醇燃料电池性能的影响.结果表明,膜材料的阻醇性越好,电池的开路电压越高;膜的电导率越高,在较高电流密度区域内电池的性能越好. 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 质子交换膜 膜电极组装 质子电导率 透醇性能

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PEMFC关键组件的研究进展 被引量：10

9

作者 梁剑莹 李永亮 沈培康 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期226-228,共3页

膜电极和双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键组件。研究和开发新型的关键组件,是PEMFC实现产业化的必要条件。介绍了PEMFC关键组件的最新进展,讨论了各种材料和结构对电池性能的影响。

关键词 质子交换膜燃料电池 质子交换膜 催化剂 双极板 膜电极

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液体进料直接甲醇燃料电池的电化学性能 被引量：4

10

作者 张军 许莉 王宇新 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期355-359,共5页

采用循环伏安法、交流阻抗法和稳态电流 电压极化曲线法,研究了不同操作条件下液体进料直接甲醇燃料电池(DMFC)的放电性能,分析了甲醇浓度、电池工作温度和氧气压力对电极反应的影响。DMFC的放电性能因电池工作温度和氧气压力的提高而... 采用循环伏安法、交流阻抗法和稳态电流 电压极化曲线法,研究了不同操作条件下液体进料直接甲醇燃料电池(DMFC)的放电性能,分析了甲醇浓度、电池工作温度和氧气压力对电极反应的影响。DMFC的放电性能因电池工作温度和氧气压力的提高而改善。增大甲醇浓度,阳极反应动力学性能改善,浓差极化被推迟,但甲醇穿透量同时增加。电池性能在甲醇浓度为2.0mol/L时达到最佳。 展开更多

关键词 电化学性能 循环伏安法 交流阻抗法 阴极 阳极 液体进料直接甲醇燃料电池

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PEMFC膜电极材料退化的研究进展 被引量：6

11

作者 王芳 唐浩林 +1 位作者 潘牧 袁润章 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期64-66,共3页

对质子交换膜燃料电池膜电极材料的退化行为、降解机理和影响因素进行了综述,认为膜的退化主要原因是:高分子的分解导致膜的电导率下降和膜出现小孔对反应原料渗透。催化层的退化,是由C载体的腐蚀和Pt的电迁移所致。

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 膜电极(mea) 退化

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造孔剂对PEMFC膜电极性能的影响 被引量：4

12

作者 田建华 刘邦卫 +2 位作者 刘翔 朱科 陈延禧 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期154-156,共3页

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极的催化层中加入造孔剂以减小气体反应物的扩散传质阻力。提出了两种新型造孔剂,分别为低分解温度的NH_4HCO_3和高溶解度的(NH_4)_2SO_4。实验结果表明,加入适量的造孔剂NH_4HCO_3,可使膜电极在H2-空... 在质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极的催化层中加入造孔剂以减小气体反应物的扩散传质阻力。提出了两种新型造孔剂,分别为低分解温度的NH_4HCO_3和高溶解度的(NH_4)_2SO_4。实验结果表明,加入适量的造孔剂NH_4HCO_3,可使膜电极在H2-空气条件下的输出功率获得显著提高;加入适量的造孔剂(NH_4)_2SO_4,可使膜电极大电流工作时的性能得到明显改善。环境扫描电镜(ESEM)的测试结果表明,造孔剂的加入使膜电极催化层的孔结构得到优化,更有利于传质过程的顺利进行和提高催化剂Pt的利用率。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 膜电极 造孔剂 NH4CO3 (NH4)2SO4

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异形直接甲醇燃料电池的研究进展 被引量：5

13

作者 汪兴兴 倪红军 +1 位作者 朱昱 黄明宇 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期386-388,共3页

概述了直接甲醇燃料电池(DMFC)的特点;介绍了多种DMFC的异形结构及燃料异形流动相的研究现状;分析了异形DMFC的特点:自身可以储存燃料、可用于各种结构和尺寸的移动电源,有希望解决甲醇渗漏问题;说明了异形DMFC存在功率密度低和制备过... 概述了直接甲醇燃料电池(DMFC)的特点;介绍了多种DMFC的异形结构及燃料异形流动相的研究现状;分析了异形DMFC的特点:自身可以储存燃料、可用于各种结构和尺寸的移动电源,有希望解决甲醇渗漏问题;说明了异形DMFC存在功率密度低和制备过程复杂等缺陷;指明了今后异形DMFC的发展方向。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 膜电极组件(mea) 管状结构 流动相

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DMFC用膜电极组件的结构及性能 被引量：6

14

作者 刘桂成 王一拓 +1 位作者 王萌 王新东 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期66-69,共4页

使用加热喷涂技术代替传统室温喷涂法制备立体化层,将立体化层引入直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜电极组件(MEA)的结构中,优化立体化层中的Nafion载量,以增大催化层和质子交换膜之间的结合力,减少缝隙,进而降低电池内阻和物料传质阻抗。交... 使用加热喷涂技术代替传统室温喷涂法制备立体化层,将立体化层引入直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜电极组件(MEA)的结构中,优化立体化层中的Nafion载量,以增大催化层和质子交换膜之间的结合力,减少缝隙,进而降低电池内阻和物料传质阻抗。交流阻抗谱(EIS)和极化曲线证明:立体化层Nafion离子聚合物的最佳载量为0.6 mg/cm2;立体化处理的MEA较传统MEA的功率密度峰值提高19.46%;加热立体化技术将电池性能在55℃下提高到151.2 mW/cm2,机理是在进一步降低电池欧姆阻抗的同时,增大了催化层的活性面积。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 膜电极组件(mea) 立体化层

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质子交换膜燃料电池膜电极铂担载量分析测定 被引量：3

15

作者 景粉宁 俞红梅 +2 位作者 侯明 明平文 衣宝廉 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期325-328,共4页

膜电极组件(Membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部分,其催化层的铂含量与电池的性能和成本密切相关。通过直接处理MEA的方法得到测试样品,然后用三种方法(石墨炉原子吸收光谱、电感耦合等离子体原子发... 膜电极组件(Membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部分,其催化层的铂含量与电池的性能和成本密切相关。通过直接处理MEA的方法得到测试样品,然后用三种方法(石墨炉原子吸收光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱和极谱分析法)分别测定其铂含量。通过对比三种方法的测试结果和理论计算值,建立了一种准确、方便的膜电极处理和铂担载量测试方法来分析、评价PEMFC的关键材料——MEA。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 膜电极(mea) 铂担载量 分析方法

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固体聚合物电解质水电解膜电极的电化学阻抗谱研究 被引量：2

16

作者 卫国强 王宇新 +2 位作者 赵晓嫣 郝晓刚 刘世斌 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第5期109-114,共6页

测量了不同电解温度、电解电压等操作条件下固体聚合物电解质水电解膜电极的电化学阻抗谱,采用ZSimpWin软件对阻抗谱进行了拟合和分析。结果表明,提高电解温度,可减小电极的电化学反应电阻以及固体聚合物电解质膜的电阻;提高电解电压,... 测量了不同电解温度、电解电压等操作条件下固体聚合物电解质水电解膜电极的电化学阻抗谱,采用ZSimpWin软件对阻抗谱进行了拟合和分析。结果表明,提高电解温度,可减小电极的电化学反应电阻以及固体聚合物电解质膜的电阻;提高电解电压,电极的电化学反应电阻降低,但是电压过高,受气泡效应显著影响,电极反应电阻反而增加,阻抗谱中出现散乱的点;与质子交换膜燃料电池不同,SPE水电解过程中膜电极的阻抗谱出现"弥散效应",拟合时采用的等效电路也不同。 展开更多

关键词 水电解 固体聚合物电解质 膜电极 电化学阻抗谱

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固体聚合物水电解技术综述 被引量：10

17

作者 唐金库 巴俊洲 +1 位作者 蒋亚雄 李军 《舰船科学技术》 北大核心 2006年第2期21-25,共5页

介绍了固体聚合物水电解技术的优点和工作原理,描述了膜-电极组件及其各种制法,包括膜的预处理和杂质毒化机理,概述了集电器基体的选择和涂层涂敷方法、槽体结构设计中的几个关键问题,提出了固体聚合物水电解技术的未来发展方向。

关键词 固体聚合物电解质 膜-电极组件 Nafion(R) 集电器 铂电极

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铜离子对PE MFC膜电极性能影响及恢复方法 被引量：2

18

作者 刘璿 郭航 +1 位作者 叶芳 马重芳 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1111-1115,共5页

为了研究铜离子对质子交换膜燃料电池膜电极组件性能的影响并提出相应的恢复方法,采用X射线衍射分析法检测了金属极板腐蚀后附着在膜电极表面的污染物成分,并采用稀H2SO4溶液沸腾的方法去除污染物并恢复膜电极性能.结果表明,金属极板的... 为了研究铜离子对质子交换膜燃料电池膜电极组件性能的影响并提出相应的恢复方法,采用X射线衍射分析法检测了金属极板腐蚀后附着在膜电极表面的污染物成分,并采用稀H2SO4溶液沸腾的方法去除污染物并恢复膜电极性能.结果表明,金属极板的防腐层存在缺陷时,极板在缺陷处被腐蚀,并且金属离子严重影响膜电极的性能.采用c=0.2 mol/L的稀H2SO4沸腾的方法能去除膜电极表面的金属离子并恢复其性能.对于热压三合一的膜电极组件,采用稀硫酸沸腾的方法会破坏碳纸的疏水性,不如分体式膜电极的恢复效果好. 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 极板 腐蚀 膜电极 恢复

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膜电极构型CO2还原电解单池的稳定性研究 被引量：3

19

作者 毛庆 李冰玉 +4 位作者 景维云 赵健 刘松 黄延强 杜兆龙 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期359-369,共11页

电化学还原CO2可实现CO2的资源化转化,是缓解因其过度排放所导致诸多环境问题的关键技术.本文提出了一种膜电极(membrane electrode assembly,MEA)构型CO2还原电解单池的结构设计,可同步实现气体扩散阴极两侧CO2的供给与电解质液层的更... 电化学还原CO2可实现CO2的资源化转化,是缓解因其过度排放所导致诸多环境问题的关键技术.本文提出了一种膜电极(membrane electrode assembly,MEA)构型CO2还原电解单池的结构设计,可同步实现气体扩散阴极两侧CO2的供给与电解质液层的更新.基于该MEA构型电解池,实验考察了电解质液层中KHCO3浓度和更新与否对氮掺杂石墨烯锚定的Ni电极表面CO2电还原制备CO的反应活性、产物分布与稳定性的影响.结果表明,若电流密度低于5 m A·cm-2,KHCO3浓度显著影响电解电势而非产物分布. CO2还原电解单池在稳定运行中存在着"可逆"与"不可逆"两种衰减模式.其中,阴极/电解质界面处催化剂的流失是"不可逆"衰减形成的原因;而电解质液层中KHCO3溶液的流失导致了MEA构型CO2还原单池的"可逆"衰减,周期性更新KHCO3电解质是降低其"可逆"衰减的有效方法. 展开更多

关键词 二氧化碳电还原 膜电极 电解池 稳定性

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直接甲酸燃料电池的研究进展 被引量：2

20

作者 吕艳卓 郭文轩 +1 位作者 阙奕鹏 王振波 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期54-56,共3页

从甲酸的特性和直接甲酸燃料电池(DFAFC)的优势出发,介绍了DFAFC的研究进展。分析了膜电极组件(MEA)中的关键材料,电催化剂和质子交换膜等对DFAFC性能的影响。总结了单体电池性能下降的原因,并讨论了DFAFC目前存在的问题。

关键词 直接甲酸燃料电池(DFAFC) 膜电极组件(mea) 电催化剂 电池性能

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