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题名直接尿素燃料电池研究进展
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作者
王鹭
田彦妮
张珂
袁立杰
赵晓红
杨伯伦
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机构
长安大学建筑工程学院
香港科技大学化学及生物工程学系
西安交通大学化学工程与技术学院
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出处
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期18-23,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(22008189)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-587)
长安大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(300102282101)。
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文摘
直接尿素燃料电池可同时处理含尿素废水(尿液等)并发电,且Ni基材料为阳极尿素电氧化反应的有效催化剂。然而由于尿素电氧化反应复杂且缓慢的动力学使得Ni基催化剂活性低且稳定性差,导致直接尿素燃料电池功率密度普遍较低。实现其应用的关键在于对Ni基催化剂进行改性以构建高效稳定的催化剂层及其膜电极组件。因此,详细评述了组装成直接尿素燃料电池的阳极催化剂研究进展,深入分析改性后的催化剂组成结构对系统性能的影响机制(包括载体效应和协同效应),旨在为设计高效稳定的尿素电氧化催化剂提供科学依据。此外,阐述了直接尿素燃料电池系统中膜材料的研究现状及其膜电极组件的构建。最后,总结并展望了该领域的研究重点及未来研究的发展方向,为开发高性能直接尿素燃料电池以推进其商业化进程提供借鉴。
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关键词
直接尿素燃料电池
尿素电氧化
阳极催化剂
强化机制
阴离子交换膜
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Keywords
direct urea fuel cells
urea electrooxidation
anode catalysts
enhancement mechanism
anion exchange membrane
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分类号
TM911.4
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名微结构调控催化剂用于尿素氧化反应的研究进展
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作者
罗成玲
范小凡
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机构
上海理工大学材料与化学学院
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出处
《无机盐工业》
北大核心
2025年第2期26-35,共10页
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文摘
尿素氧化反应(UOR)是一项备受关注的可持续清洁能源技术,有望成为治理含尿素废水并转化为能源的有效工艺。相较于高能耗的析氧反应(OER),UOR的热力学电位较低,具有替代OER的潜力。尿素作为稳定的多功能物质,尤其在环境温度下表现出良好稳定性,被认为是燃料电池中氢的潜在替代品。然而,UOR涉及复杂的中间吸附/解吸过程,需要高效的催化剂。通过形态工程、合金效应、原子掺杂等微结构调控改性催化剂可实现催化剂优异的UOR性能。虽然已有许多关于微结构调控催化剂的研究和综述,该综述旨在系统地概述微结构调控催化剂的前沿设计策略及其在电催化中的应用,并探讨不同策略如何优化催化剂的结构与功能,进而提升其在UOR中的性能。
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关键词
尿素氧化反应
析氧反应
电催化
直接尿素燃料电池
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Keywords
urea oxidation reaction
oxygen evolution reaction
electrocatalysis
direct urea fuel cell
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分类号
O643.3
[理学—物理化学]
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