碱性燃料电池氧电极的研究——助催化剂的添加对Ag/C催化剂活性的影响 被引量：5

1

作者 滕加伟 金丽华 唐伦成 《电化学》 CAS CSCD 1997年第4期428-432,共5页

本文报道了一种新的用于碱性燃料电池氧电极的非贵金属催化剂．此种以化学还原法制备的Ａｇ－Ｎｉ－Ｂｉ－Ｈｇ－／Ｃ催化剂对氧电极的阴极还原具有较高的活性，当催化剂的组成为Ａｇ５０％－Ｎｉ２％－Ｂｉ３％－Ｈｇ３％－Ｃ４２％（... 本文报道了一种新的用于碱性燃料电池氧电极的非贵金属催化剂．此种以化学还原法制备的Ａｇ－Ｎｉ－Ｂｉ－Ｈｇ－／Ｃ催化剂对氧电极的阴极还原具有较高的活性，当催化剂的组成为Ａｇ５０％－Ｎｉ２％－Ｂｉ３％－Ｈｇ３％－Ｃ４２％（ｗｔ％）时，催化剂的活性最佳．ＸＲＤ和ＳＥＭ证实，助催化剂的加入使银的结晶趋于无定型化，减小了银结晶的尺寸．经过５２００ｈ的寿命考察，催化剂活性没有明显的改变． 展开更多

关键词 燃料电池 碱性燃料电池 氧电极 催化剂 助催化剂

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碱性燃料电池-温差热电制冷混合系统的性能分析

2

作者 焦恺彬 黄跃武 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期628-635,共8页

建立了由碱性燃料电池(alkaline fuel cell,AFC)、热电发电器、热电制冷器和一组板翅式热交换器组成的混合系统模型。考虑系统的电化学和热力学不可逆性损失,导出了混合系统的等效输出功率和效率的表达式,确定了燃料电池电流密度的优化... 建立了由碱性燃料电池(alkaline fuel cell,AFC)、热电发电器、热电制冷器和一组板翅式热交换器组成的混合系统模型。考虑系统的电化学和热力学不可逆性损失,导出了混合系统的等效输出功率和效率的表达式,确定了燃料电池电流密度的优化区间,讨论了工作压力、工作温度、热电元件数量、热电元件传热系数、板翅式热交换器传热系数对混合系统的等效输出功率和效率的影响。结果表明,混合系统的最大输出功率密度及对应的效率,相比单独的碱性燃料电池分别提高了7.56%和6.40%,相比无板翅式热交换器时分别提高了7.55%和8.04%。所得结果可为碱性燃料电池温差热电制冷混合系统的优化设计提供理论依据。 展开更多

关键词 热电制冷器 碱性燃料电池 热电发电器 板翅式热交换器 等效输出功率

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基于林木热解产物的燃料电池制备与性能研究

3

作者 王博伟 任学勇 +2 位作者 董江川 刘学磊 樊永明 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1145-1151,共7页

生物质热解可产生热解炭和热解油,其中热解炭存在丰富的表面官能团和孔隙结构,热解油中含有多种可以发生氧化还原的组分,其可分别用于制备燃料电池电极材料和燃料。文章优化了林木热解油作为碱性燃料电池燃料的工作条件,并以林木热解炭... 生物质热解可产生热解炭和热解油,其中热解炭存在丰富的表面官能团和孔隙结构,热解油中含有多种可以发生氧化还原的组分,其可分别用于制备燃料电池电极材料和燃料。文章优化了林木热解油作为碱性燃料电池燃料的工作条件,并以林木热解炭为原料,采用K2CO3活化和金属负载的方法制备了林木活性炭(AC)和3种林木热解炭复合电极(AC/Fe,AC/Mn,AC/Fe/Mn),通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和电化学工作站分析了电极材料的微观结构、表面性质和电化学活性。结果表明:在以AC为阴极电极时,较优的林木热解油质量分数和环境温度分别为30%和60℃,此时电流为3.10 mA;在优化条件下,AC/Fe,AC/Mn和AC/Fe/Mn的电流分别为8.02,12.57,15.25 mA,较AC分别提升159%,305%,392%;在优化条件下,以AC/Fe/Mn为阴极电极,加入12 mL林木热解油作为燃料时,基于林木热解产物的燃料电池可持续工作408.6 min,总放电量为40.61 mAh。 展开更多

关键词 碱性燃料电池 林木热解产物 电化学性能 电极材料

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碱性阴离子交换膜燃料电池用于消除微藻固碳过程中溶氧效应的实验研究 被引量：1

4

作者 宋秉烨 李明佳 +1 位作者 童自翔 刘占斌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期27-34,共8页

针对微藻固碳过程中藻液产生的高浓度溶氧会抑制藻细胞生长、降低CO2固定效率的问题,搭建了管式光生物反应器实验台用于藻类的高效培养和固碳,提出了利用电化学方法抑制藻液中溶氧效应的研究思路。首先开展管式光生物反应器培养小球藻... 针对微藻固碳过程中藻液产生的高浓度溶氧会抑制藻细胞生长、降低CO2固定效率的问题,搭建了管式光生物反应器实验台用于藻类的高效培养和固碳,提出了利用电化学方法抑制藻液中溶氧效应的研究思路。首先开展管式光生物反应器培养小球藻的实验研究,对比了光生物反应器与锥形瓶2种培养装置对小球藻生长特性的影响,其次实验研究了利用碱性阴离子交换膜燃料电池的阴极氧还原反应去除藻液中的溶解氧。结果表明:管式光生物反应器运行10个周期之后,微藻的质量浓度达到769 mg/L,生物量增长了10倍,培养效果明显优于锥形瓶培养;经过系统持续运行4 h之后,藻液中的溶氧量由18.35 mg/L降低到6.19 mg/L,溶氧消耗效率为66.3%,电池的最大功率密度达到81 W/m^2。研究证明,采用燃料电池的阴极电化学反应可以实现藻液中溶解氧快速有效地消耗,这一方面提升了微藻的固碳效率,另一方面输出了电能,降低了系统能耗。 展开更多

关键词 光生物反应器 微藻固碳 溶氧消耗 碱性燃料电池

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氮/硫双杂化非贵金属碱性阴离子膜燃料电池阴极非铂催化剂 被引量：4

5

作者 徐莉 潘国顺 +3 位作者 梁晓璐 罗桂海 邹春莉 陈高攀 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1029-1036,共8页

以吡咯和对甲苯磺酸(TsOH)作为碳载过渡金属催化剂的掺杂剂,经溶剂分散及600℃热处理制备了一种高效催化氧还原反应(ORR)的碳载双杂化过渡金属催化剂(Fe-N/C-TsOH-600).利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构进行表征... 以吡咯和对甲苯磺酸(TsOH)作为碳载过渡金属催化剂的掺杂剂,经溶剂分散及600℃热处理制备了一种高效催化氧还原反应(ORR)的碳载双杂化过渡金属催化剂(Fe-N/C-TsOH-600).利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构进行表征.运用旋转圆盘电极(RDE)技术研究了该催化剂在碱性介质中催化氧还原的电化学催化活性和稳定性,探讨了不同浓度甲醇溶液对Fe-N/C-TsOH-600催化剂催化氧还原活性的影响.结果表明,以Fe-N/C-TsOH-600制备的气体扩散电极在0.1 mol/L KOH电解质溶液中对氧具有很高的选择催化还原活性和稳定性.当电极经过4800圈循环伏安(CV)扫描测试后,催化剂催化氧还原的性能基本保持稳定,并以4电子途径将氧气催化还原.此外,研究还发现,Fe-N/C-TsOH-600在混有甲醇的碱性电解质溶液中对氧的催化还原选择性比商业Pt/C催化剂高.XPS结果表明,吡咯氮是催化剂高效催化氧还原的主要活性中心,提供氧还原的活性位,而TsOH作为供硫掺杂剂对提高催化剂的活性具有重要作用,其加入后形成的C—S—C有利于催化剂催化氧还原活性的提高,从而使该催化剂对氧还原表现出很好的电催化性能和选择性. 展开更多

关键词 碳载双杂化过渡金属催化剂 氧还原反应 稳定性 碱性阴离子膜燃料电池

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碱性固体燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展 被引量：5

6

作者 侯宏英 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1393-1407,共15页

最近,碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEMFC)因具有电极反应动力学快以及不依赖于贵金属铂催化剂等诸多优点而成为一个热门话题.作为其中一个关键部件,碱性聚合物电解质膜直接影响燃料电池的性能和成本.然而,迄今为止,仍然没有令人满意的... 最近,碱性聚合物电解质膜燃料电池(APEMFC)因具有电极反应动力学快以及不依赖于贵金属铂催化剂等诸多优点而成为一个热门话题.作为其中一个关键部件,碱性聚合物电解质膜直接影响燃料电池的性能和成本.然而,迄今为止,仍然没有令人满意的碱性电解质膜材料.为此,大量研究被开展和报道.本文综述了近三年内文献中关于燃料电池碱性聚合物电解质膜的最新研究进展:包括各种各样的合成策略,构效关系,水管理以及非原位或原位稳定性测试等等.尤其是一些新的金属离子基阴离子交换膜和冠醚基阴离子交换膜首次被提及和评论.此外,还进一步预测了将来的发展趋势. 展开更多

关键词 碱性固体燃料电池 碱性聚合物电解质膜 阴离子交换膜 复合膜 非铂催化剂

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碱性燃料蓄电池的发展现状

7

作者 齐志鹏 刘志利 陈军 《汽车电器》 2001年第5期9-11,共3页

碱性燃料蓄电池作为未来汽车的动力 ,具有很广阔的发展前景。概述了碱性燃料蓄电池的工作原理 ,并给出了氨氢 -氧燃料蓄电池系统的设计流程图及澳大利亚Graz工程大学研制的由微机控制小批量生产的新型电极的喷涂流程图 ,供读者了解。

关键词 汽车 碱性燃料蓄电池 电极 氨气 AFC系统 工作原理 现状 发展

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具有经济性的碱性膜燃料电池氢气氧化反应催化剂 被引量：5

8

作者 薛延荣 王兴栋 +7 位作者 张向前 方锦杰 许志远 张宇烽 刘雪瑞 刘梦园 朱威 庄仲滨 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第9期110-126,共17页

燃料电池是一种清洁高效的能量转换装置,可将储存在燃料中的化学能直接转化为电能。在过去的几十年中,燃料电池的开发取得了重大进展。聚合物电解质燃料电池,尤其是以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为代表,可以实现高效率、高功率密度、快... 燃料电池是一种清洁高效的能量转换装置,可将储存在燃料中的化学能直接转化为电能。在过去的几十年中,燃料电池的开发取得了重大进展。聚合物电解质燃料电池,尤其是以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为代表,可以实现高效率、高功率密度、快速启动,因而受到了广泛的关注。然而,PEMFC因使用昂贵的Pt基催化剂而导致成本较高,阻碍了其大规模的应用。近年来发展的碱性膜燃料电池(HEMFC)与PEMFC结构相似,但使用可传导氢氧根离子的聚合物电解质,并提供碱性工作环境。HEMFC由于具有使用非Pt电催化剂和较便宜双极板的可能性而备受关注。然而,HEMFC的一个巨大的挑战是阳极氢氧化反应(HOR)相对缓慢的动力学,这使得其需要较高载量的阳极催化剂才能实现较高的电池性能。因此,对于HEMFC而言,阳极催化剂的成本也很高,亟需开发在碱性条件下低成本、高活性和高稳定性的HOR催化剂。在本综述中,我们总结了HOR催化剂的最新研究进展,涉及文献中提出的各种HOR机理和催化剂,并分析了基于阳极催化剂成本的HEMFC性能。我们发现,最新报道的非Pt HOR催化剂可以降低阳极催化剂的成本,到达与PEMFC接近的成本水平。最后,我们对HOR的进一步研究进行了展望。 展开更多

关键词 碱性膜燃料电池 氢气氧化反应 电催化剂 铂族金属 成本

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酸处理的碳作为阳极电催化剂用于直接抗坏血酸碱性膜燃料电池(英文) 被引量：1

9

作者 陈禾木 邱晨曦 +3 位作者 丛媛媛 刘会园 翟梓会 宋玉江 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期748-756,共9页

为改善电催化活性和亲水性,作者对商业碳黑(BP2000)进行了酸处理,获得了酸处理碳(ATC).通过X光电子能谱、红外光谱、热重和接触角测试的表征方法证明了酸处理在碳表面产生了丰富的含氧基团.本文首次利用紫外可见光谱测试了碱性条件抗坏... 为改善电催化活性和亲水性,作者对商业碳黑(BP2000)进行了酸处理,获得了酸处理碳(ATC).通过X光电子能谱、红外光谱、热重和接触角测试的表征方法证明了酸处理在碳表面产生了丰富的含氧基团.本文首次利用紫外可见光谱测试了碱性条件抗坏血酸(AA)在空气中的化学氧化活化能,结果为37.1 kJ·mol^(-1).另外,利用交流阻抗谱对碱性条件下ATC作为电催化剂时AA的氧化反应的活化能进行了评价.碱性条件下,AA在单电池中有无ATC电催化剂层条件下的活化能分别为26.5和34.5 kJ·mol^(-1),活化能的降低表明ATC是一种有效的阳极电催化剂.作者将ATC应用于直接碱性膜AA燃料电池(DAAFCs)作为阳极电催化剂,并且对DAAFC中一系列参数进行了优化,包括催化剂在膜(CCM)或气体扩散层(CDM)上的喷涂方法、阳极电催化剂的载量、阳极电催化剂中碱性聚合物的比例.结果表明,采用CCM的膜电极制备方法、0.5 mg·cm^(-2)的ATC载量、25wt%的碱性聚合物添加比例时,DAAFCs单池的功率密度可达18.5 mW·cm^(-2),远高于使用商品PtRu/C(5 mW·cm^(-2))做阳极电催化剂的单池.在寿命测试中,使用溶解于1 mol·L^(-1)NaOH水溶液中的0.5 mol·L^(-1) AA作为燃料(流速15 m L·min^(-1)),DAAFCs单池的功率密度可以在25 min内维持在4 mW·cm^(-2)以上(75°C). 展开更多

关键词 直接碱性抗坏血酸燃料电池 碳 阳极电催化剂 活化能 酸处理

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碱性聚合物电解质燃料电池电极疏水性对性能的影响 被引量：2

10

作者 谭力盛 潘婧 +2 位作者 李瑶 庄林 陆君涛 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期199-203,共5页

本文报道H2-O2型碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC)电极疏水性对放电性能的影响.以季铵化聚砜(QAPS)或自交联型季铵化聚砜(xQAPS)碱性聚电解质(APE)作为隔膜和电极中的电解质(Ionomer)、聚四氟乙烯(PTFE)作为疏水添加剂调控催化层疏水性... 本文报道H2-O2型碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC)电极疏水性对放电性能的影响.以季铵化聚砜(QAPS)或自交联型季铵化聚砜(xQAPS)碱性聚电解质(APE)作为隔膜和电极中的电解质(Ionomer)、聚四氟乙烯(PTFE)作为疏水添加剂调控催化层疏水性.结果表明,阳极催化层疏水性的增强有利于提升电池放电性能,而阴极催化层疏水性适中时电池性能最优.采用疏水性较强的xQAPS作为电解质并在阳极催化层中添加适量PTFE疏水剂,在60oC和100%相对湿度的条件下,280 mA·cm-2电流密度时,电池最高功率密度达132 mW·cm-2. 展开更多

关键词 碱性聚合物电解质燃料电池 催化层 疏水性 季铵化聚砜 聚四氟乙烯

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燃料电池技术的发展现状 被引量：4

11

作者 陈彬剑 方肇洪 《节能与环保》 2004年第8期36-39,共4页

燃料电池是不经燃烧过程直接把燃料的化学能转化为电能的装置,具有能量转换效率高、污染物排放量少的独特优点。简述燃料电池工作原理,比较各类燃料电池的特性,并介绍目前燃料电池在国内外的应用现状,同时指出目前影响燃料电池商品化的... 燃料电池是不经燃烧过程直接把燃料的化学能转化为电能的装置,具有能量转换效率高、污染物排放量少的独特优点。简述燃料电池工作原理,比较各类燃料电池的特性,并介绍目前燃料电池在国内外的应用现状,同时指出目前影响燃料电池商品化的主要因素。 展开更多

关键词 转换效率 污染物排放量 燃气 熔融碳酸盐燃料电池 磷酸型燃料电池 碱性燃料电池

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低温燃料电池电催化剂 被引量：1

12

作者 张姝 谢永红 《能源与环境》 2006年第2期57-61,共5页

低温燃料电池具有起燃温度低、能快速启动的优点。综述国内外AFC、PEMFC、DMFC等3种低温燃料电池的电催化剂的研究进展。为达到商业化目的,这3种电催化剂材料尚需要作较大的突破,对于贵金属催化剂,应大力开发与贵金属复合的多元催化剂,... 低温燃料电池具有起燃温度低、能快速启动的优点。综述国内外AFC、PEMFC、DMFC等3种低温燃料电池的电催化剂的研究进展。为达到商业化目的,这3种电催化剂材料尚需要作较大的突破,对于贵金属催化剂,应大力开发与贵金属复合的多元催化剂,提高贵金属利用率,降低贵金属担载量,并进一步增强其抗CO中毒能力。 展开更多

关键词 低温燃料电池 碱性燃料电池 质子交换膜燃料电池 直接甲醇燃料电池 电催化材料

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标准早期介入燃料电池研究领域 推动新技术产业化进程 被引量：2

13

作者 卢琛钰 《中国标准化》 2006年第5期13-15,共3页

关键词 燃料电池技术 标准研究 产业化进程 早期介入 质子交换膜燃料电池 固体氧化物燃料电池 磷酸型燃料电池 电化学原理 碱性燃料电池 转化装置

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航天用燃料电池技术发展及展望 被引量：8

14

作者 伍赛特 《上海节能》 2019年第10期829-832,共4页

基于用于航天领域燃料电池的相关技术及其发展,重点阐述了面临的技术问题,并对前景进行了展望.在燃料电池的重点研究领域已逐渐发生迁移的年代,针对航天用燃料电池技术的研究及应用有其必要性.相关研究为科学研究及工程应用提供理论依据.

关键词 航天 燃料电池 质子交换膜燃料电池 氢氧燃料电池 碱性燃料电池 再生式燃料电池

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二十一世纪发电技术——燃料电池 被引量：2

15

作者 张惠芳 《能源与环境》 1994年第4期44-50,共7页

七十年代初期,汽机车在世界各大城市已开始造成明显的空气污染,内燃机产生的噪音亦使生活品质日益地恶化,环保意识逐渐抬头。同期,中东石油危机乍现,石油将在五十年内枯竭的传闻,甚嚣尘上。顿时,“燃料电池”成为众所瞩目的焦点,世界各... 七十年代初期,汽机车在世界各大城市已开始造成明显的空气污染,内燃机产生的噪音亦使生活品质日益地恶化,环保意识逐渐抬头。同期,中东石油危机乍现,石油将在五十年内枯竭的传闻,甚嚣尘上。顿时,“燃料电池”成为众所瞩目的焦点,世界各国都对它寄予厚望,期能一举解决能源短缺及环境污染等两大难题。 一、燃料电池的起源 一八三八年,一位英国法官—威廉·葛洛夫在电解水时,意外发现当把电解水的产物(氢气和氧气)留置在两极,切断电源后,再将两极接上电表,竟然有电流产生,而且约有一伏特左右的电压。但是从十九世纪四十年代到二十世纪来临前,它的发展一直阻滞不进,各式的动力装置,例如:传统的储能电池、蒸汽机、内燃机等发明又纷纷问世,大多数人都认为燃料电池的前途黯淡,逐渐地将其遗忘在角落。 展开更多

关键词 磷酸燃料电池 熔融碳酸盐 发电技术 燃料电池系统 固态氧化 燃料电池发电厂 碱性燃料电池 高分子型 燃料电池组 示范电厂

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燃料电池知识——燃料电池的发展历史（之二）

16

《中外能源》 CAS 2007年第5期99-99,共1页

燃料电池历史的主要一章是由剑桥大学的工程师Francis Thomas Bacon博士完成的。1932年，Bacon想到了Mond和Langer发明的装置，并对其原来的设计作了多次修改，包括用比较廉价的镍网代替白金电极，以及用不易腐蚀电极的硫酸电解质代替... 燃料电池历史的主要一章是由剑桥大学的工程师Francis Thomas Bacon博士完成的。1932年，Bacon想到了Mond和Langer发明的装置，并对其原来的设计作了多次修改，包括用比较廉价的镍网代替白金电极，以及用不易腐蚀电极的硫酸电解质代替碱性的氢氧化钾。Bacon将这种装置叫做Bacon电池，它实际上就是第一个碱性燃料电池（alkaline fuel cell，AFC）。 展开更多

关键词 碱性燃料电池 发展历史 BACON 知识 剑桥大学 氢氧化钾 腐蚀电极 FUEL

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非铂燃料电池催化剂研究进展 被引量：5

17

作者 刘宪伟 薛俊海 +1 位作者 朱威 庄仲滨 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期286-294,共9页

燃料电池是利用氢能的理想途径,但燃料电池对于铂催化剂的依赖限制了其发展。该文综述了近年来非铂燃料电池催化剂的研究进展。对于质子交换膜燃料电池,因为阳极需铂量低,相关研究主要集中在阴极催化剂上。对于碱性膜燃料电池,一些非贵... 燃料电池是利用氢能的理想途径,但燃料电池对于铂催化剂的依赖限制了其发展。该文综述了近年来非铂燃料电池催化剂的研究进展。对于质子交换膜燃料电池,因为阳极需铂量低,相关研究主要集中在阴极催化剂上。对于碱性膜燃料电池,一些非贵金属催化剂在阴极展现出较高的活性,但阳极侧动力学缓慢,因此非铂催化剂的研究在两极均有开展。最后,对非铂燃料电池催化剂当前的研究重点和未来的发展方向进行总结和展望,旨在为非铂燃料电池催化剂的研究和长远发展提供指导和参考。 展开更多

关键词 燃料电池 非铂催化剂 氢气氧化反应 氧气还原反应 碱性膜燃料电池

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碳载钴酞菁催化剂的一步法制备及其在碱性条件下对氧的电催化还原 被引量：2

18

作者 赵伟利 周德璧 +1 位作者 孙新阳 谭龙辉 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期183-190,共8页

通过固相加热,一步合成了以VulcanXC-72(碳黑)为载体的碳载钴酞菁(CoPc/C)复合催化剂,其可用作空气电极的氧还原催化剂。通过X射线衍射、红外光谱等测试技术对催化剂进行了表征。利用极化曲线和交流阻抗(EIS)方法测试了其在碱性介质(6mo... 通过固相加热,一步合成了以VulcanXC-72(碳黑)为载体的碳载钴酞菁(CoPc/C)复合催化剂,其可用作空气电极的氧还原催化剂。通过X射线衍射、红外光谱等测试技术对催化剂进行了表征。利用极化曲线和交流阻抗(EIS)方法测试了其在碱性介质(6mol/LKOH)中对氧还原的催化性能。结果显示,得到的产物为CoPc/C复合物,平均粒径30nm。以磷酸处理的碳黑为载体,在600℃下制备的CoPc/C复合催化剂表现出最佳的催化活性。以其制备的电极在空气气氛下-0.03V(Hg/HgO)电位时即可产生明显氧还原电流,-0.2V时电流密度达90×10-3A/cm2。 展开更多

关键词 碱性燃料电池(AFC) 钴酞菁(CoPc) 氧还原(ORR)

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Fe-N/C-TsOH催化剂应用碱性介质催化氧还原的电催化活性(英文) 被引量：1

19

作者 徐莉 潘国顺 +3 位作者 梁晓璐 罗桂海 邹春莉 罗海梅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第2期318-324,共7页

通过溶剂分散热处理方法制备了一种吡咯和对甲苯磺酸(TsOH)共同修饰的碳载非贵金属复合催化剂(Fe-N/C-TsOH),并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的形貌和组成成分进行表征.借助循环伏安法(CV)和... 通过溶剂分散热处理方法制备了一种吡咯和对甲苯磺酸(TsOH)共同修饰的碳载非贵金属复合催化剂(Fe-N/C-TsOH),并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的形貌和组成成分进行表征.借助循环伏安法(CV)和旋转圆盘技术研究了TsOH对催化剂在0.1 mol·L-1KOH介质中催化氧还原性能的影响.结果表明:TsOH的存在对催化剂催化氧还原反应(ORR)的活性影响很大.以其制备的气体扩散电极在碱性电解质溶液中催化氧还原过程时转移的电子数为3.899,远比不含TsOH修饰的催化剂催化氧还原的电子数(3.098)高.此外,研究发现600°C热处理过的Fe-N/C-TsOH催化剂表现出最佳的氧还原催化性能.相比未经热处理过的Fe-N/C-TsOH催化剂,起峰电位和-1.5 mA·cm-2电流密度对应的电压分别向正方向移动30和170 mV.XPS研究结果表明吡咯氮是催化剂主要活性中心,提供氧还原活性位,而TsOH加入形成的C―Sn―C和―SOn―有利于催化剂催化氧还原活性的提高,从而使该催化剂对氧还原表现出很好的电催化性能和选择性. 展开更多

关键词 非贵金属催化剂 双杂化 热处理 碱性燃料电池 氧还原反应

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CoPy/C催化剂应用碱性介质氧还原催化的电化学性能(英文) 被引量：2

20

作者 徐莉 乔锦丽 +3 位作者 丁蕾 胡隆宇 刘玲玲 王海江 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2251-2254,共4页

利用碳黑(Vulcan XC-72R)中加入硫酸钴和吡啶(Py)作为催化剂前驱体,经溶剂分散热处理构建了一类新型的高效氧还原CoPy/C复合催化剂.并运用循环伏安法(CV)和旋转圆盘电极(RDE)技术研究了不同Co含量的CoPy/C催化剂在碱性介质中对氧还原的... 利用碳黑(Vulcan XC-72R)中加入硫酸钴和吡啶(Py)作为催化剂前驱体,经溶剂分散热处理构建了一类新型的高效氧还原CoPy/C复合催化剂.并运用循环伏安法(CV)和旋转圆盘电极(RDE)技术研究了不同Co含量的CoPy/C催化剂在碱性介质中对氧还原的电催化活性.结果表明:Co的存在对氧的催化剂活性位的形成有重要影响,800℃下所制备的10%Co30%Py/C(质量分数)复合催化剂表现出最佳的氧还原催化活性.以其制备的气体扩散电极在3.0 mol·L^(-1)KOH电解质溶液(O_2气氛)中0.014 V(相对于标准氧电极(RHE))即可产生明显的氧还原电流.同40%Py/C相比,10%Co30%Py/C催化氧还原的起峰电位正移了71 mV,同时表现出明显的极限扩散电流.在-0.16 V时电流密度达到最大值,电流密度为1.0 mA·cm^(-2),半波电位在-0.07 V.透射电镜分析表明所制备的碳黑载吡啶钴(10%Co30%Py/C)催化剂平均粒径为20 nm. 展开更多

关键词 碱性燃料电池:CoPy/C 热处理:氧还原反应:循环伏安:旋转圆盘电极

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