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固体聚合物电解质水电解池电极的优化研究 被引量:10
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作者 马霄平 宋世栋 +2 位作者 谭忠印 张华民 衣宝廉 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期621-624,640,共5页
目前固体聚合物电解质(SPE)水电解池的膜电极催化层中各组分的配比普遍以全氟磺酸树脂(Nafion)与催化剂的质量百分比来表征,但是由于催化剂的堆密度不同,对于不同的催化剂如果沿用相同的质量配比会造成催化层中Nafion含量的失调,影响电... 目前固体聚合物电解质(SPE)水电解池的膜电极催化层中各组分的配比普遍以全氟磺酸树脂(Nafion)与催化剂的质量百分比来表征,但是由于催化剂的堆密度不同,对于不同的催化剂如果沿用相同的质量配比会造成催化层中Nafion含量的失调,影响电极的质子与电子传导能力。研究了以Nafion与催化剂的体积比来表征电极催化层的组分配比和结构,并利用交流阻抗、循环伏安、极化曲线等电化学测试方法,对其体积比进行了最优化研究。结果表明,Nafion与阳极催化剂(Pt黑与IrO2混合物)的体积比1∶10时水电解的性能最佳。 展开更多
关键词 固体聚合物电解质水电解 催化层 Nation树脂 电化学测试
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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
2
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 电解 固体聚合物电解质 膜电极 电化学阻抗谱
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固体聚合物电解质水电解膜电极的制备方法 被引量:2
3
作者 李楠楠 张忠兵 +2 位作者 卫慧凯 王宇新 卫国强 《绿色科技》 2013年第5期282-284,共3页
综述了固体聚合物水电解制氢膜电极的各种制备方法及其优缺点,指出了在这些方法中,喷涂法由于具有明显优势,最适合用于膜电极的大规模批量生产。
关键词 固体聚合物电解质 膜电极 电解 制备方法
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固体聚合物电解质水电解制氢的放大试验研究
4
作者 卫国强 方鑫 +4 位作者 杨智 刘世斌 段东红 卫慧凯 王宇新 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第1期136-140,共5页
文章在前期工作的基础上进行了固体聚合物电解质水电解制氢的放大试验研究。首先,探索了大面积(100 cm2)膜电极的制备工艺,建立了用于放大试验的电解试验装置。其次,对所制备的大面积膜电极进行了性能测试,考察了膜电极的电解性能,电解... 文章在前期工作的基础上进行了固体聚合物电解质水电解制氢的放大试验研究。首先,探索了大面积(100 cm2)膜电极的制备工艺,建立了用于放大试验的电解试验装置。其次,对所制备的大面积膜电极进行了性能测试,考察了膜电极的电解性能,电解池的电解能耗及电流效率。最后,对膜电极的成本进行了分析。 展开更多
关键词 电解 制氢 固体聚合物电解质 放大试验
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固体聚合物电解质水电解池用阳极气体扩散层
5
作者 刘高阳 蒋钜明 王新东 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期250-252,共3页
采用刷涂法在钛网基体上制备扩散层,结合固体聚合物电解质(SPE)水电解池中的交流阻抗及极化曲线测试,探讨浆料中PVDF、PTFE和锑掺杂二氧化锡(ATO)配比对阳极扩散层厚度、阻值、孔隙率、疏水性和单体电池性能的影响。PVDF与PTFE添加量的... 采用刷涂法在钛网基体上制备扩散层,结合固体聚合物电解质(SPE)水电解池中的交流阻抗及极化曲线测试,探讨浆料中PVDF、PTFE和锑掺杂二氧化锡(ATO)配比对阳极扩散层厚度、阻值、孔隙率、疏水性和单体电池性能的影响。PVDF与PTFE添加量的增加,使阳极扩散层的厚度增加、阻值增大、孔隙率下降及疏水性增强;PVDF对阻值、孔隙率的影响更大。合理的m(ATO)∶m(PVDF)∶m(PTFE)为15∶1∶2,在常压、80℃下,电流密度为1 A/cm2时,槽压仅为1.59 V。 展开更多
关键词 固体聚合物电解质(SPE) 电解 气体扩散层(GDL) 锑掺杂二氧化锡(ATO)
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杂质离子对固体聚合物电解质水电解槽性能的影响 被引量:6
6
作者 董志武 周元全 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期900-903,共4页
研究了Ni2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等杂质离子对固体聚合物水电解槽性能的影响. 在电解槽阳极室中分别加入这些杂质离子的硫酸盐, 分析槽电压、阳极和阴极电势随时间的变化关系. 结果显示杂质离子对电解槽有极大的损害. 槽电压的迅速上升主... 研究了Ni2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等杂质离子对固体聚合物水电解槽性能的影响. 在电解槽阳极室中分别加入这些杂质离子的硫酸盐, 分析槽电压、阳极和阴极电势随时间的变化关系. 结果显示杂质离子对电解槽有极大的损害. 槽电压的迅速上升主要是由于阴极超电势的增加而造成. 其原因是Ni2+、Cu2+ 在阴极催化剂与Nafion膜的界面上沉积为金属, 覆盖阴极催化剂, 减小了反应活性位; 而Ca2+、Mg2+则形成一层导电性差的氢氧化物膜, 不但覆盖催化剂, 减小了反应活性位, 而且增加了阴极催化剂与Nafion膜界面的接触电阻, 导致阴极超电势的迅速增高. 展开更多
关键词 杂质离子 固体聚合物电解质 电解 槽电压
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聚合物人工固体电解质界面层的研究进展
7
作者 宋芊颖 胡桔溏 +4 位作者 唐一帆 娜仁托雅 喻颖枝 旷桂超 陈立宝 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第5期757-766,共10页
锂金属负极因具有极高的比容量(3860 mAh/g)和低电化学电势(-3.04 V),成为可充电电池领域的研究热点。然而,锂金属的不稳定性会促使枝晶形成,在充放电过程中发生不可控的界面反应,导致生成的固体电解质界面(solid electrolyte interphas... 锂金属负极因具有极高的比容量(3860 mAh/g)和低电化学电势(-3.04 V),成为可充电电池领域的研究热点。然而,锂金属的不稳定性会促使枝晶形成,在充放电过程中发生不可控的界面反应,导致生成的固体电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)层不稳定,进而影响电池循环寿命。通过锂金属负极表面引入聚合物人工SEI(ASEI),改善机械性能和电化学性能,从而制备长循环寿命和高能量密度的锂金属电池(LMBs)。聚合物具有灵活度高及结构可设计等特点,是人工SEI的理想材料。概述了人工SEI的性质及作用,根据聚合物官能团类型和所起作用,系统总结了聚合物人工SEI的研究进展,并对未来的研究方向和发展前景作出展望。 展开更多
关键词 人工固体电解质界面层 聚合物 锂金属电池
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阻燃聚合物电解质高稳定锂负极界面研究进展 被引量:1
8
作者 周航宇 高尚 +2 位作者 高嘉良 曹轩 康荣学 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期13-18,共6页
为高效发挥阻燃聚合物电解质所具备的轻质、柔性、固-固界面相容性好等优势,推动电化学能源存储体系向安全可靠的全固态转型,基于锂离子(Li^(+))配位团簇结构复杂等特点,分析分子间通过竞争作用调控阻燃聚合物电解质衍生的固体电解质界... 为高效发挥阻燃聚合物电解质所具备的轻质、柔性、固-固界面相容性好等优势,推动电化学能源存储体系向安全可靠的全固态转型,基于锂离子(Li^(+))配位团簇结构复杂等特点,分析分子间通过竞争作用调控阻燃聚合物电解质衍生的固体电解质界面膜(SEI)所面临的挑战,综述国内外阻燃聚合物电解质高稳定性界面构筑、锂离子配位结构设计、离子输运机制、界面热稳定性等方面的研究进展,预测聚合物电解质内部分子间作用主导调控的Li^(+)配位结构在提高锂金属-电解质稳定性领域的应用前景,展望未来全固态锂金属电池中阻燃聚合物电解质的研究发展方向。研究结果表明:调控Li^(+)配位团簇结构是提高锂金属负极/阻燃聚合物电解质界面稳定性的关键。研究结果可为全固态锂金属电池实际应用提供界面设计参考。 展开更多
关键词 阻燃聚合物电解质 固体电解质界面 锂负极 配位结构 全固态锂金属电池
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固体聚合物电解质燃料电池中的水平衡 被引量:7
9
作者 蔡年生 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期128-133,共6页
水的生成与排出之间的平衡对于固体聚合物电解质燃料电池的成功运行特别重要.文中详细介绍了有关水平衡方面的数学模型研究及其湿化设计.模型研究表明,在高电流密度下从膜阴极侧扩散回的水不足以使膜湿润.为了减小膜的欧姆压降,阳极气... 水的生成与排出之间的平衡对于固体聚合物电解质燃料电池的成功运行特别重要.文中详细介绍了有关水平衡方面的数学模型研究及其湿化设计.模型研究表明,在高电流密度下从膜阴极侧扩散回的水不足以使膜湿润.为了减小膜的欧姆压降,阳极气流必须湿化.并且,当用空气代替纯氧时,阴极气流也必须湿化. 展开更多
关键词 固体聚合物 电解质 燃料电池 平衡
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固体聚合物电解质燃料电池的研究 被引量:6
10
作者 徐洪峰 韩明 +3 位作者 衣宝廉 张新革 张恩俊 葛善海 《电化学》 CAS CSCD 1996年第3期327-331,共5页
报道了固体聚合物电解质燃料电池的电极制备方法和温度、压力以及阴极气量对电池性能的影响.
关键词 燃料电池 质子交换膜 SPEFC 固体电解质 聚合物
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液晶离聚物/PEO固体聚合物电解质的研究 被引量:4
11
作者 张爱玲 刘洋 +2 位作者 吕震乾 汪洋 李三喜 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期125-127,共3页
采用溶液铸膜法制备了含磺酸离子液晶离聚物(LCI)-PEO-高氯酸锂全固态聚合物电解质(SPE)。运用扫描电镜、数字显微镜、差示扫描量热法(DSC)、拉伸测试和交流阻抗对复合电解质膜的性能进行了表征,研究了液晶离聚物(LCI)对电解质结晶度、... 采用溶液铸膜法制备了含磺酸离子液晶离聚物(LCI)-PEO-高氯酸锂全固态聚合物电解质(SPE)。运用扫描电镜、数字显微镜、差示扫描量热法(DSC)、拉伸测试和交流阻抗对复合电解质膜的性能进行了表征,研究了液晶离聚物(LCI)对电解质结晶度、力学性能以及电导率的影响。结果表明,液晶离聚物(LCI)的加入虽然增加了聚合物电解质的结晶度,但是提高了电导率。当液晶离聚物(LCI)含量为3%时,电解质的室温电导率达最大值,为1.30×10-5S/cm。 展开更多
关键词 固体聚合物电解质 电导率 聚氧化乙烷 液晶离聚物
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纳米复合型固体聚合物电解质材料的研究进展 被引量:6
12
作者 梅花 王冉 +1 位作者 任文坛 张勇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期25-27,共3页
综述了纳米复合型聚合物电解质材料研究工作的基本情况。着重介绍了以聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚磷腈等为聚合物基体的纳米复合型固体聚合物电解质材料的研究进展,并对其研究前景做了展望。
关键词 纳米复合型固体聚合物电解质 离子电导率 纳米填料 聚合物基体
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多孔状聚合物固体电解质膜的制备与性能 被引量:4
13
作者 杨书廷 陈红军 +1 位作者 贾俊华 尹艳红 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第B07期206-209,共4页
采用微波热交联技术制备出了多孔状的PVDF/PMMA(聚偏氟乙烯 /聚甲基丙烯酸甲酯 )共混的固体电解质薄膜材料 ,电性能测试表明该固体电解质薄膜在室温下的电导率可达到 2 .0 5× 10 -3 S·cm-1,并具有良好的机械性能。用电导率、... 采用微波热交联技术制备出了多孔状的PVDF/PMMA(聚偏氟乙烯 /聚甲基丙烯酸甲酯 )共混的固体电解质薄膜材料 ,电性能测试表明该固体电解质薄膜在室温下的电导率可达到 2 .0 5× 10 -3 S·cm-1,并具有良好的机械性能。用电导率、扫描电镜、X射线衍射和差热分析技术对该膜进行了分析 ,结果表明把PMMA掺入PVDF体系的固态电解质可以明显改善PVDF体系的固态电解质的强度 ,增加其柔韧性 ,同时也可以提高该固体电解质与电解液的亲合力 ,从而提高其吸液和保液的能力。 展开更多
关键词 多孔状聚合物固体电解质 制备 性能 聚合物理离子蓄电池
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固体聚合物水电解技术综述 被引量:10
14
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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聚吡咯/聚合物固体电解质双层复合膜研究 被引量:5
15
作者 苏静 方斌 +1 位作者 王庚超 史宇正 《功能高分子学报》 CAS CSCD 2001年第1期71-75,共5页
在聚合物固体电解质 (聚乙二醇不饱和聚酯网络 -LiClO4 )中进行吡咯电化学聚合原位制得了聚吡咯 /聚合物固体电解质双层复合膜。用扫描电镜观察复合膜的界面结构 ,用循环伏安和交流阻抗法研究了复合膜的电化学掺杂脱掺杂性能。结果表明 ... 在聚合物固体电解质 (聚乙二醇不饱和聚酯网络 -LiClO4 )中进行吡咯电化学聚合原位制得了聚吡咯 /聚合物固体电解质双层复合膜。用扫描电镜观察复合膜的界面结构 ,用循环伏安和交流阻抗法研究了复合膜的电化学掺杂脱掺杂性能。结果表明 ,聚吡咯 /聚合物固体电解质双层复合膜具有相互穿插渗透的固 /固密接界面结构 ,这种界面结构改善了聚吡咯和聚合物固体电解质间的界面接触 ,提高了聚吡咯在聚合物固体电解质中的电化学掺杂脱掺杂性能。 展开更多
关键词 聚吡咯 聚合物固体电解质 双层复合膜 电化学性能 锂离子二次电池 正极材料
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聚合物锂离子蓄电池室温固体电解质的研制 被引量:5
16
作者 余晴春 黄海燕 吴益华 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期139-140,共2页
选用聚乙烯醇缩丁醛 (PVB)作主体高分子 ,以LiClO4为碱金属盐 ,加入PC增塑剂 ,制备了聚合物电解质。该方法简单实用 ,得到的膜为无定形高分子。当n(PVB)∶n(LiClO4)∶n(PC) =5∶1∶3(摩尔比 )时 ,电导率为 7.8× 10 - 4 S·cm-... 选用聚乙烯醇缩丁醛 (PVB)作主体高分子 ,以LiClO4为碱金属盐 ,加入PC增塑剂 ,制备了聚合物电解质。该方法简单实用 ,得到的膜为无定形高分子。当n(PVB)∶n(LiClO4)∶n(PC) =5∶1∶3(摩尔比 )时 ,电导率为 7.8× 10 - 4 S·cm- 1 。运用XRD、DSC、交流阻抗等测试手段 ,对影响聚合物电导率的因素作了初步探讨。电导率随着锂盐浓度的增加 ,呈现先增后减的趋势 ,当n(PVB)∶n(LiClO4) =5∶1时 ,电导率达到最大值。电导率同时也受到增塑剂的影响 ,当n(增塑剂 )∶n(锂盐 ) =3∶1时 ,电导率较高。电导率与温度的关系符合Arrhenius公式 ,聚合物电解质的活化能为 59. 展开更多
关键词 锂离子蓄电池 室温 固体电解质 聚合物
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聚氨酯/超支化聚醚磺酸盐固体聚合物电解质的研究 被引量:6
17
作者 陈建军 王新灵 唐小真 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期143-146,共4页
合成了超支化聚缩水甘油 (HPG)和聚氧化乙烯聚氨酯 (PEU) ,并对 HPG进行进一步的磺化和成盐 ,得到了超支化聚缩水甘油磺酸盐 (SHPG) ,将 SHPG与 PEU共混得到了准单离子型聚合物固体电解质。利用红外光谱、DSC、TGA和复阻抗谱分析等对样... 合成了超支化聚缩水甘油 (HPG)和聚氧化乙烯聚氨酯 (PEU) ,并对 HPG进行进一步的磺化和成盐 ,得到了超支化聚缩水甘油磺酸盐 (SHPG) ,将 SHPG与 PEU共混得到了准单离子型聚合物固体电解质。利用红外光谱、DSC、TGA和复阻抗谱分析等对样品进行了表征。实验结果表明 ,SHPG的含量为30 %~ 4 0 % (质量 )时 ,PEU/ SHPG聚合物固体电解质的室温 (2 5℃ )电导率 σ达到 6× 10 -6S/ cm。 展开更多
关键词 单离子 离子电导率 聚氨酯/超支化聚醚磺酸盐 固体聚合物 电解质 研究
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聚氨酯固体电解质的聚合物-离子相互作用及其导电性能 被引量:2
18
作者 杨兵 曾来祥 +1 位作者 王新灵 唐小真 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期578-581,共4页
制备了一种结构类似于聚氨酯硬段的模型化合物 ,并以该模型化合物与聚氨酯和高氯酸钠盐复合 ,制备了一系列的聚氨酯型聚合物固体电解质 .通过红外光谱和复阻抗谱分析方法对该体系的离子聚集形态、离子 -聚合物相互作用进行了初步的探索 ... 制备了一种结构类似于聚氨酯硬段的模型化合物 ,并以该模型化合物与聚氨酯和高氯酸钠盐复合 ,制备了一系列的聚氨酯型聚合物固体电解质 .通过红外光谱和复阻抗谱分析方法对该体系的离子聚集形态、离子 -聚合物相互作用进行了初步的探索 ,并对其离子导电性能进行了研究 .结果表明 ,随着钠离子浓度的增加 ,钠离子优先与醚氧基发生络合 ,当其浓度达到较高水平后 ,转而主要与羰基发生络合 ;体系中盐浓度升高 ,自由离子和离子聚集体数目均有增加 .该体系存在最佳盐程度 ,此时具有最高的离子导电性能 ;但电导率与温度关系不符合 Arrhenius方程 ,硬段模型化合物的加入不利于体系的离子导电性能 . 展开更多
关键词 聚氨酯 离子电导率 聚合物固体电解质 聚氧化乙烯 聚合物-离子相互作用 导电性
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聚合物固体电解质研究进展 被引量:6
19
作者 黄发荣 王雪秋 李世瑨 《功能高分子学报》 CAS CSCD 1990年第1期1-12,共12页
本文概述近十几年来聚合物固体电解质材料开发研究的状况,包括线型高分子、为改进性能而发展起来的枝型、梳型及交联型高分子,并对高分子与金属盐络合的离子聚合物结构和性能作了描述。阐述了高分子固体电解质的导电行为、导电模型及导... 本文概述近十几年来聚合物固体电解质材料开发研究的状况,包括线型高分子、为改进性能而发展起来的枝型、梳型及交联型高分子,并对高分子与金属盐络合的离子聚合物结构和性能作了描述。阐述了高分子固体电解质的导电行为、导电模型及导电机理。对聚合物固体电解质的各种应用作了介绍并简要讨论了高分子固体电解质的发展趋向及前景。 展开更多
关键词 聚合物 固体电解质 快离子导体
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丙烯腈类聚合物基固体电解质材料的研究进展 被引量:3
20
作者 张倩 任文坛 +1 位作者 张勇 张隐西 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期15-16,97,共3页
综述了以丙烯腈类聚合物为基体材料的固体电解质的特性和研究进展,对丙烯腈类聚合物用作固体电解质基体材料的研究前景作了展望。
关键词 丙烯腈类聚合物 基体材料 聚合物固体电解质
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