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微型电池的最新技术进展
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作者 李诚芳 《电池》 CAS CSCD 1991年第6期21-24,共4页
本文叙述了近五年来国内外有关微型电池的最新技术进展情况。有一次和二次电池,如锰氧化物的锂电池,聚苯胺电池,钒氧化物的锂电池,固态锂电池,硫化铁、三氧化二铋和氧化铜的锂电池,陶瓷为正极的电池以及锌银、锌二氧化锰和锌空气等碱性... 本文叙述了近五年来国内外有关微型电池的最新技术进展情况。有一次和二次电池,如锰氧化物的锂电池,聚苯胺电池,钒氧化物的锂电池,固态锂电池,硫化铁、三氧化二铋和氧化铜的锂电池,陶瓷为正极的电池以及锌银、锌二氧化锰和锌空气等碱性电池的最新技术进展。 展开更多
关键词 电池 微型电池 电池 二次电池
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3D打印自支撑ZnSe/NC电极用于锂离子微型电池
2
作者 刘怀志 李晓婧 +3 位作者 李强 刘秀雪 陈逢军 张冠华 《新型炭材料(中英文)》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期956-967,共12页
近年来,微/纳米制造和集成微系统的快速发展受到越来越多的关注,因此对微型储能器件(MESDs),尤其是商业化的微型电池提出了更高的需求。锂离子微型电池(LIMBs)是研究最多的微型储能器件,但较低的负载和有待提高的能量密度仍阻碍了其进... 近年来,微/纳米制造和集成微系统的快速发展受到越来越多的关注,因此对微型储能器件(MESDs),尤其是商业化的微型电池提出了更高的需求。锂离子微型电池(LIMBs)是研究最多的微型储能器件,但较低的负载和有待提高的能量密度仍阻碍了其进一步的应用。在此,通过基于挤出式的墨水直写和相应的后处理,设计并制备了3D打印的氮掺杂碳包覆硒化锌(ZnSe)纳米颗粒的复合电极。高容量的ZnSe纳米颗粒被限制在氮掺杂的碳中,其中氮掺杂的碳不仅能增强电导率,还可以充当缓冲层以减轻纳米材料的体积膨胀,并为电化学反应提供额外的活性位点。此外,3D打印电极的互连设计有利于快速传质和离子传输。因此,通过直接墨水书写的自支撑3D打印电极实现了3.15 mg cm^(−2)的高负载量,在锂离子微型电池中表现出优异的能量密度和良好的可逆性。该工作为设计高性能电极和高负载量电极提供新的思路与策略,有望构建优异的微型储能器件。 展开更多
关键词 微系统 微型电池 ZnSe/NC微电极 高负载 3D打印
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美国科学家用微生物细菌制造出微型电池
3
作者 程立文 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期647-648,共2页
细菌发电可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是字航员的尿液和活细菌。不过,那时的细... 细菌发电可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是字航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。 展开更多
关键词 微生物细菌 美国科学家 微型电池 制造 家用 细菌电池 细菌发电 大肠杆菌
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在试纸上做微型电池实验
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作者 张守发 《化学教学》 CAS 北大核心 1997年第3期6-7,共2页
关键词 微型电池 电解质溶液 试纸 塑料薄膜 实验操作 实验微型 教学效果 两电极 电极反应 导电性
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微型可充锂锰电池正极材料的研究
5
作者 唐致远 崔燕 +2 位作者 薛建军 陈玉红 谭才渊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第F05期245-247,256,共4页
微型可充锂锰电池具有很广阔的应用前景。讨论了微型可充锂锰电池所用正极材料的结构、合成方法、电化学性能。不同晶型的纯MnO2材料的可充性都比较差,对MnO2材料进行改性得到的复合二氧化锰(CDMO)可显著改善电池的循环性和稳定性。... 微型可充锂锰电池具有很广阔的应用前景。讨论了微型可充锂锰电池所用正极材料的结构、合成方法、电化学性能。不同晶型的纯MnO2材料的可充性都比较差,对MnO2材料进行改性得到的复合二氧化锰(CDMO)可显著改善电池的循环性和稳定性。掺杂铋元素后所得到的CDMO可达到微型蓄电池的性能要求。 展开更多
关键词 微型电池 复合二氧化 锰锂锰电池
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一种微型锌/空气电池的开发 被引量:2
6
作者 Liang FU 卢天健 J.K.LUO 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期791-794,930,共5页
针对微型自治系统的应用要求,提出了一种具有层状锌电极/碱性电解液/空气阴极结构的微型平板锌空气电池.设计了一种具有高密度微小柱体结构的三维锌电极来获得高空隙率,从而提供最佳的性能.针对所开发的微型电池,根据锌在电解液中的电... 针对微型自治系统的应用要求,提出了一种具有层状锌电极/碱性电解液/空气阴极结构的微型平板锌空气电池.设计了一种具有高密度微小柱体结构的三维锌电极来获得高空隙率,从而提供最佳的性能.针对所开发的微型电池,根据锌在电解液中的电化学反应原理和电池中的传质过程,综合考虑了质量和电荷守恒定律、液相中的欧姆定律、固相中的电流传输(Buter-Volmer方程),以及锌分解的析出/分解速率和动力学速率,建立了理论模型,在此基础上模拟并讨论了微型电池的性能.采用四掩模工艺制造了原型微型电池.初步试验结果表明,这种微型电池能够提供的最大功率为5 mW,在2 h内可以稳定提供的平均功率为100μW.尽管这种微型电池的制造工艺仍然有待进一步优化,但是初步的试验结果已经表明,电池的结构设计和计算机建模结果是令人满意的,这种锌空气电池的概念用于微型自治系统是可行的. 展开更多
关键词 微型电池 理论模型 原型设计 试验
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微型燃料电池双极板成形工艺的研究进展 被引量:8
7
作者 许桢英 张园园 +2 位作者 王匀 丁盛 尹必峰 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期861-863,共3页
微型燃料电池是未来可移动电源的主流,但是其双极板成形工艺成为燃料电池推广应用的主要制约之一。介绍了微型燃料电池双极板的成形工艺,包括基于微冲压等常规的塑性变形手段,基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)的微加工技术... 微型燃料电池是未来可移动电源的主流,但是其双极板成形工艺成为燃料电池推广应用的主要制约之一。介绍了微型燃料电池双极板的成形工艺,包括基于微冲压等常规的塑性变形手段,基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)的微加工技术和非传统加工工艺,展望了未来微型燃料电池双极板成形工艺的发展趋势。 展开更多
关键词 微型燃料电池 微成形工艺 双极板
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微型燃料电池的研究与发展 被引量:10
8
作者 于景荣 衣宝廉 +1 位作者 张华民 侯明 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期515-519,共5页
分析了为什么研究和发展微型燃料电池;对微型燃料电池在一些知名研究所、大学和公司的最新研究动态进行了详细介绍,重点讨论了微型燃料电池的结构设计、加工过程以及它们的应用;最后提出了微型燃料电池进入商业化须要重点解决的技术问... 分析了为什么研究和发展微型燃料电池;对微型燃料电池在一些知名研究所、大学和公司的最新研究动态进行了详细介绍,重点讨论了微型燃料电池的结构设计、加工过程以及它们的应用;最后提出了微型燃料电池进入商业化须要重点解决的技术问题及其发展趋势。 展开更多
关键词 微型燃料电池 质子交换膜燃料电池 直接甲醇燃料电池 模块化
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微型自吸氧直接甲醇燃料电池的阳极极板设计研究 被引量:5
9
作者 钟凌燕 王晓红 +1 位作者 姜英琪 刘理天 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2163-2166,共4页
在体积微型化条件下,极板流场图形的设计对燃料电池的性能优化,尤其是提高面积比功率,具有极其重要的意义.本文设计了不同沟道和沟脊宽度的阳极极板,测试了相应微型自吸氧燃料电池的性能变化.实验结果表明,在沟脊宽度小于沟道宽度的条件... 在体积微型化条件下,极板流场图形的设计对燃料电池的性能优化,尤其是提高面积比功率,具有极其重要的意义.本文设计了不同沟道和沟脊宽度的阳极极板,测试了相应微型自吸氧燃料电池的性能变化.实验结果表明,在沟脊宽度小于沟道宽度的条件下,增加沟道或沟脊宽度都能改善微型燃料电池的性能,但改善幅度随宽度增加而趋缓.当沟道和沟脊宽度等比例变化时,性能随宽度的增加的最优值为600μm,其性能达到了2.87mW/cm2,优于沟道和沟脊均为400μm和800μm的燃料电池的性能. 展开更多
关键词 微型燃料电池 流场图形设计 自吸氧 MEMS
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适用于微型燃料电池扩散层的多孔硅的可控制备工艺研究 被引量:3
10
作者 郑丹 田娟 +2 位作者 张熙贵 夏保佳 张宝宏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1367-1372,共6页
多孔硅以其多孔结构及大的表面体积比等特点被认为是可在基于MEMS技术的微型燃料电池中代替碳纸、碳布作为扩散层的材料.本文考虑传统碳纸、碳布作为扩散层的要求,并结合多孔硅材料的特点,选用n<100>(0.04~0.15Ω·cm)单晶硅... 多孔硅以其多孔结构及大的表面体积比等特点被认为是可在基于MEMS技术的微型燃料电池中代替碳纸、碳布作为扩散层的材料.本文考虑传统碳纸、碳布作为扩散层的要求,并结合多孔硅材料的特点,选用n<100>(0.04~0.15Ω·cm)单晶硅进行了多孔硅制备工艺的研究;考察了腐蚀液的浓度、电流密度和氧化处理时间对多孔硅的孔隙率、孔深度及氧化速率的影响,实现了多孔硅的可控制备.孔隙率为40%、孔径为350~700nm、厚度为60μm的多孔硅膜电极经循环伏安测定,在0.5mol/L H_2SO_4溶液中,表现出与碳纸相近的电活性,显示了潜在的应用价值. 展开更多
关键词 微型燃料电池 扩散层 多孔硅 可控制备
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微型燃料电池的研究进展 被引量:6
11
作者 任素贞 宋志玉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期118-120,共3页
讨论了分别以重整气氢源、纯氢、甲醇和甲酸为燃料的微型燃料电池和微型固体氧化物燃料电池;对移动电源用微型燃料电池的材料进行了讨论;分析了微型燃料电池制备的技术,如微机电系统技术。
关键词 微型燃料电池 微重整器 甲醇 甲酸
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基于电池的无线内窥镜中微型能量管理单元的研制 被引量:7
12
作者 张思杰 郑小林 +2 位作者 曾孝平 谢礼莹 彭承琳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1587-1590,共4页
采用钮扣电池为无线内窥镜摄像胶囊提供电能,其能量供应非常有限,必须有相应的能量管理单元对电能进行有效的管理。本文研制的微型能量管理单元主要由LTC1751-5直流/直流转换器和MSP430微处理器构成,LTC1751-5既起升压稳压作用,又被当... 采用钮扣电池为无线内窥镜摄像胶囊提供电能,其能量供应非常有限,必须有相应的能量管理单元对电能进行有效的管理。本文研制的微型能量管理单元主要由LTC1751-5直流/直流转换器和MSP430微处理器构成,LTC1751-5既起升压稳压作用,又被当作电子开关;MSP430则提供脉冲控制信号,通过电子开关控制摄像胶囊的工作状态。利用微型能量管理单元,可以将钮扣电池的供电时间,从2 min延长到6 h以上,基本满足临床需要。 展开更多
关键词 电池微型能量管理单元 直流直流变换器 无线内窥镜
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微型直接甲醇燃料电池三维性能数值仿真 被引量:5
13
作者 张博 张宇峰 +2 位作者 刘晓为 乔育花 张鹏 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2160-2162,共3页
采用CFD软件对微型甲醇燃料电池(MicroDirectMethanolFuelCells,μDMFC)进行模型的建立和性能仿真,并比较了不同的流场结构设计对电池性能的影响.结果表明,蛇形流场结构比较点型和平行流场结构具有更好的电池性能,且由于甲醇的渗透,甲... 采用CFD软件对微型甲醇燃料电池(MicroDirectMethanolFuelCells,μDMFC)进行模型的建立和性能仿真,并比较了不同的流场结构设计对电池性能的影响.结果表明,蛇形流场结构比较点型和平行流场结构具有更好的电池性能,且由于甲醇的渗透,甲醇浓度增加时,会引起电流密度的有所下降. 展开更多
关键词 燃料电池 微型甲醇燃料电池 计算流体力学 流场 甲醇渗透
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微尺度学在微型燃料电池数学模型中的应用 被引量:2
14
作者 黄强 朱新坚 曹广益 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期2118-2122,共5页
以微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)为研究对象,结合传统燃料电池的数学理论,运用微尺度流体学,建立了电池的数学模型。该模型根据动量守恒、质量守恒以及电化学、微/纳米尺度流体学,分析了微通道特性对电池性能的影响。通过仿真曲线与... 以微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)为研究对象,结合传统燃料电池的数学理论,运用微尺度流体学,建立了电池的数学模型。该模型根据动量守恒、质量守恒以及电化学、微/纳米尺度流体学,分析了微通道特性对电池性能的影响。通过仿真曲线与已公开的实验结果地比较,验证了模型的准确性。 展开更多
关键词 微型燃料电池 数学模型 微通道 微尺度
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微型氢气/空气自呼吸式质子交换膜燃料电池 被引量:11
15
作者 王涛 陈聪 +3 位作者 李巨峰 张熙贵 夏保佳 李昕欣 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1928-1930,共3页
A miniaturized H 2/air self-breathing proton exchange membrane fuel cell(μPEMFC) was designed and fabricated with 1 cm 2 active area. All the basic parts of a conventional H 2/air PEMFC were incorporated in a smaller... A miniaturized H 2/air self-breathing proton exchange membrane fuel cell(μPEMFC) was designed and fabricated with 1 cm 2 active area. All the basic parts of a conventional H 2/air PEMFC were incorporated in a smaller and simpler package. The electrodes of the μPEMFC were constructed on silicon wafer substrates by means of standard micro electromechanical systems (MEMS) techniques. The obtained results show that the peak power density of a single cell has exceeded 110 mW/cm 2 when it was operated in ambient atmosphere at 20 ℃. Furthermore, the cells can yield over 400 W/L specific power density. 展开更多
关键词 微型质子交换膜燃料电池 空气 自呼吸 微机电系统 氢气
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微型质子交换膜燃料电池构造技术进展 被引量:1
16
作者 郭航 吴晓晖 +1 位作者 叶芳 马重芳 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期22-26,共5页
从膜电极组件的构造技术、双极板加工技术和整体制作与组装技术3个主要方面较为详尽地介绍了微型燃料电池构造技术的最新进展状况,对其技术特点以及发展前景开展了分析与讨论。
关键词 微型燃料电池 加工技术 双极板 质子交换膜
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微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构设计 被引量:4
17
作者 张鹏 张宇峰 +1 位作者 张博 刘晓为 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期820-827,共8页
针对自呼吸微型直接甲醇燃料电池阴极氧气传质效率低和性能差等问题,对微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构进行了设计和实验研究。通过建立甲醇燃料电池阴极模型,分析了集流板开孔形状和开孔率的变化对电池性能的影响,指出开孔形... 针对自呼吸微型直接甲醇燃料电池阴极氧气传质效率低和性能差等问题,对微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构进行了设计和实验研究。通过建立甲醇燃料电池阴极模型,分析了集流板开孔形状和开孔率的变化对电池性能的影响,指出开孔形状对阴极电流几乎没有影响,开孔率在一定范围内变化时阴极电流变化较小。然后对得出的结果进行了实验验证。提出了一种具有平行沟道的阴极集流板多孔结构,通过对阴极氧气浓度、速度和电流密度的模拟仿真,说明了提出的结构可以有效改善氧气传质和提高电池性能。利用微精密加工技术实现了有效面积为8mm×8mm的自呼吸微型直接甲醇燃料电池,室温下测试显示,当甲醇溶液浓度为1mol/L,流速为1ml/min时,最大输出功率达到11mW/cm2,为便携式微能源系统的应用开发奠定了基础。 展开更多
关键词 微型直接甲醇燃料电池 阴极集流板 自呼吸 平行沟道
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多孔硅基微型直接甲醇燃料电池用催化电极的制备 被引量:2
18
作者 刘晓为 索春光 +2 位作者 张宇峰 张博 胡泽先 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2167-2170,共4页
针对硅基微型直接甲醇燃料电池小型化的需要,提供一种新型多孔硅基催化电极的制备方法,即采用硅片阳极氧化的方法首先得到多孔硅作为催化电极的基底材料,然后采用化学镀铂及铂钌的方法分别在多孔硅上沉积出催化剂镀层,制备出阴极和阳极... 针对硅基微型直接甲醇燃料电池小型化的需要,提供一种新型多孔硅基催化电极的制备方法,即采用硅片阳极氧化的方法首先得到多孔硅作为催化电极的基底材料,然后采用化学镀铂及铂钌的方法分别在多孔硅上沉积出催化剂镀层,制备出阴极和阳极催化电极.多孔硅具有巨大的比表面积,使化学镀的催化剂层拥有不连续的三维结构,能显著的增加催化剂的活性面积,同时化学镀液中贵金属的利用率高达95%,可以有效地节约贵金属用量.研究中采用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),能量色散X射线分析(EDX)对多孔硅的形貌及催化剂层的物理性能进行了分析. 展开更多
关键词 微型直接甲醇燃料电池 多孔硅 催化电极 化学镀
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微型直接甲醇燃料电池的研究现状及进展 被引量:1
19
作者 林才顺 王新东 +1 位作者 王淑燕 马立军 《湿法冶金》 CAS 2007年第1期22-24,43,共4页
详细地介绍了国内外微型直接甲醇燃料电池的研究动态及最新进展,重点阐述了微型直接甲醇燃料电池的工作原理、设计结构、制备过程及性能,并简要分析了这种电池在发展过程中存在的问题和工业化前景。
关键词 微型燃料电池 微型直接甲醇燃料电池 工业化 现状
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微型直接甲醇燃料电池阳极传质分析 被引量:1
20
作者 叶丁丁 廖强 +3 位作者 朱恂 丁玉栋 石泳 田鑫 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期309-315,共7页
针对微型直接甲醇燃料电池,将阳极流场板简化为规则结构的多孔介质,运用多孔介质理论建立了包括流场板在内的阳极传输模型。模型考虑了阳极流道内液体饱和度沿流动方向的变化、催化层的厚度以及甲醇渗透,计算并讨论了阳极流道内液体饱... 针对微型直接甲醇燃料电池,将阳极流场板简化为规则结构的多孔介质,运用多孔介质理论建立了包括流场板在内的阳极传输模型。模型考虑了阳极流道内液体饱和度沿流动方向的变化、催化层的厚度以及甲醇渗透,计算并讨论了阳极流道内液体饱和度的分布和流量对电池电流密度的影响,分析了阳极过电位对甲醇浓度分布和电池性能的影响以及质子交换膜内的传质特性。 展开更多
关键词 微型直接甲醇燃料电池 阳极 传质
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