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DBFC用Au基阳极催化材料及反应机理研究 被引量:3
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作者 粟劲苍 王先友 +2 位作者 易兰花 刘学 宋云峰 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期181-184,共4页
直接硼氢化物燃料电池是一种极具发展潜力的新型能源,其阳极材料对直接硼氢化物燃料电池性能起关键作用,在目前已研究的贵金属阳极催化剂中,Au对BH4-有较好的直接氧化催化作用,可有效抑制BH4-的水解析氢,被认为是一种高法拉第效率的电... 直接硼氢化物燃料电池是一种极具发展潜力的新型能源,其阳极材料对直接硼氢化物燃料电池性能起关键作用,在目前已研究的贵金属阳极催化剂中,Au对BH4-有较好的直接氧化催化作用,可有效抑制BH4-的水解析氢,被认为是一种高法拉第效率的电催化材料,因而受到许多研究者的关注。对近年来报道的DBFC用Au基阳极催化材料以及BH4-在Au阳极材料上的电氧化反应机理进行分析,并对该类材料的进一步发展提出展望。 展开更多
关键词 直氢化物燃料池(dbfc) Au基催化剂 反应机理 阳极催化剂 电催化
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直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂的研究进展 被引量:3
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作者 田晓 段如霞 +1 位作者 赵丽娟 那仁格日乐 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1233-1242,共10页
直接硼氢化物燃料电池(DBFC)具有理论电池电压高和能量密度大等特点,而其阳极催化剂是决定电池性能的关键因素之一。因此,研究者们在提高阳极催化剂催化活性和降低催化剂成本方面开展了大量的研究工作。本文在简要介绍DBFC工作原理和阳... 直接硼氢化物燃料电池(DBFC)具有理论电池电压高和能量密度大等特点,而其阳极催化剂是决定电池性能的关键因素之一。因此,研究者们在提高阳极催化剂催化活性和降低催化剂成本方面开展了大量的研究工作。本文在简要介绍DBFC工作原理和阳极反应机理的基础上,从催化剂种类和性能角度综述了近年来DBFC中贵金属、过渡金属以及储氢合金阳极催化剂的主要研究进展,指出了阳极催化剂研究所面临的问题,同时提出了今后的发展方向。 展开更多
关键词 直接硼氢化物燃料电池 阳极催化剂 催化活性 水解反应 综述
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非晶态金属硼化物用作DBFC阳极催化剂 被引量:1
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作者 李赛 陈元阵 +1 位作者 杨晓冬 柳永宁 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期325-328,共4页
采用化学还原法合成非晶态金属硼化物CoB合金和Co-W-B合金,并用于直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂。XRD、透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱(EDX)分析表明:两种合金均为非晶态、小球状结构,Co-W-B合金的粒径小于CoB合金。电池性能... 采用化学还原法合成非晶态金属硼化物CoB合金和Co-W-B合金,并用于直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂。XRD、透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱(EDX)分析表明:两种合金均为非晶态、小球状结构,Co-W-B合金的粒径小于CoB合金。电池性能测试显示:两种合金用作DBFC阳极催化剂,均有良好的电催化活性;15℃时,使用CoB合金和Co-W-B合金的电池,本征输出功率密度分别为220 mW/cm2和350 mW/cm2;约168 h后,电池的电压仍能维持在约1.0 V。 展开更多
关键词 直接硼氢化物燃料电池(dbfc) 阳极催化剂 金属硼化物
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Co_3O_4电催化BH_4^-及在DBFC燃料电池堆中的应用 被引量:1
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作者 马金福 喻聪 +2 位作者 朱尧杰 薛伟 罗民 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1409-1412,共4页
将Co_3O_4应用到直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂中。循环伏安曲线、交流阻抗谱测试表明,Co_3O_4在碱性溶液中对KBH4的电氧化具有良好的催化作用;在以氢镍电池专用隔膜纸(FS2226-14E)为隔膜的条件下,与LaNiO_3/C双功能空气电极组... 将Co_3O_4应用到直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂中。循环伏安曲线、交流阻抗谱测试表明,Co_3O_4在碱性溶液中对KBH4的电氧化具有良好的催化作用;在以氢镍电池专用隔膜纸(FS2226-14E)为隔膜的条件下,与LaNiO_3/C双功能空气电极组成DBFC的最大放电功率密度为92 mW/cm^2。在此基础上,设计了一种能够实现物料互联和电子互联的圆柱DBFC堆,该电池堆由6个电池单元(有效电极面积1 cm2)组成的电池堆进行了结构设计,采用3D打印技术进行一次成型,选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS,密度为1.02 g/cm^3)为电池堆材料,对电池堆的电性能测试表明:开路电压可达6.2 V,最大功率为425 mW(对应的放电电流为120 m A),且具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 燃料电池 直接硼氢化物燃料电池 CO3O4 阳极催化剂
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直接硼氢化物燃料电池用非贵金属钴基阳极催化剂的研究进展
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作者 韩家乐 田晓 +3 位作者 张颖 张晓杰 高媛媛 聂丹虹 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期50-56,共7页
直接硼氢化物燃料电池(DBFC)是一种将存储在硼氢化物中的化学能(氢能)在阳极催化剂作用下直接转化为电能的新型氢燃料电池。由于该类电池具有理论电池电压高、能量密度大、绿色清洁及便于携带等优点而备受研究者的青睐。DBFC的阳极催化... 直接硼氢化物燃料电池(DBFC)是一种将存储在硼氢化物中的化学能(氢能)在阳极催化剂作用下直接转化为电能的新型氢燃料电池。由于该类电池具有理论电池电压高、能量密度大、绿色清洁及便于携带等优点而备受研究者的青睐。DBFC的阳极催化剂是决定电池性能的关键因素。以往阳极催化剂多采用贵金属及其合金。贵金属催化剂具有优越的催化活性和稳定性,但贵金属资源有限且成本高。为降低成本、扩大应用范围,近年来研究人员开始寻找非贵金属催化剂。Co基催化剂是一类非贵金属催化剂,因其活性高、比贵金属便宜等优点而受到研究者的重视。从Co基催化剂的种类、制备方法和性能角度出发,对近几十年来Co基催化剂的研究成果进行分析、梳理。同时对Co基催化剂今后的发展进行展望。 展开更多
关键词 直接硼氢化物燃料电池 阳极催化剂 Co基催化剂 电催化性能 水解反应
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直接硼氢化钠燃料电池的研究进展 被引量:5
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作者 雷淑 余丹梅 +1 位作者 陈昌国 杨玉琼 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期226-228,共3页
综述了直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)的催化剂、电解液、隔膜以及工作条件的研究进展,并对硼氢根(BH4-)水解和NaBH4"穿透"等进行了论述。
关键词 直接硼氢化钠燃料电池(dbfc) 水解 穿透
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直接硼氢化钠燃料电池在不同运行条件下的放电特性研究 被引量:5
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作者 王广进 高云智 +3 位作者 王振波 蔡克迪 张健 尹鸽平 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期666-671,共6页
研究了以Ni粉为阳极催化剂、Pt/C为阴极催化剂、Nafion117为电解质膜的直接硼氢化钠燃料电池(DSBFC),通过电池的极化曲线、功率密度曲线,研究了DSBFC在不同阴极供料方式、不同温度和硼氢化钠浓度等条件下的放电特性。结果表明:阴极通加... 研究了以Ni粉为阳极催化剂、Pt/C为阴极催化剂、Nafion117为电解质膜的直接硼氢化钠燃料电池(DSBFC),通过电池的极化曲线、功率密度曲线,研究了DSBFC在不同阴极供料方式、不同温度和硼氢化钠浓度等条件下的放电特性。结果表明:阴极通加湿氧气有利于提高电池性能;随着硼氢化钠浓度的增加和温度的升高,电池性能都会提高;50℃时NaBH4浓度对电池性能影响更大,NaBH4浓度为0.5mol·L-1时温度对电池的性能影响更大。通过电流-时间曲线考察了电池的库仑效率及短期运行的稳定性。结果显示:在高温时电池放电相对平稳;NaBH4浓度越大,库仑效率越低;温度对库仑效率影响不大。以加湿氧气为氧化剂、硼氢化钠浓度为1.0mol·L-1、电池运行温度为80℃时,DSBFC性能最佳,最大功率密度为39.5mW·cm-2(0.5V)。 展开更多
关键词 直接硼氢化钠燃料电池 运行条件 放电特性 NAFION
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Pd-Ag/C@TiO_2核壳结构纳米棒阵列的制备及对NaBH_4电氧化的催化性能 被引量:2
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作者 闫鹏 张栋铭 +5 位作者 程魁 徐阳 李莹莹 叶克 曹殿学 王贵领 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1801-1806,共6页
通过热蒸发结合恒电位沉积法制备了具有核壳结构的Pd-Ag/C@Ti O2催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对所制备样品的形貌和结构进行了表征,利用线性伏安扫描和计时电流技术研究了Pd-Ag/C@Ti O2电... 通过热蒸发结合恒电位沉积法制备了具有核壳结构的Pd-Ag/C@Ti O2催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对所制备样品的形貌和结构进行了表征,利用线性伏安扫描和计时电流技术研究了Pd-Ag/C@Ti O2电极对Na BH4的电氧化性能.结果表明,Pd-Ag/C@Ti O2电极具有三维纳米核壳结构,在电化学反应过程中有利于燃料与催化剂充分接触.催化剂中Pd与Ag的原子比为0.37∶0.17的Pd-Ag(2∶1)/C@Ti O2催化剂的效果最佳,在3.0 mol/L Na OH+0.20 mol/L Na BH4溶液中电流密度达到672 m A/cm2,在1200 s测试时间内计时电流曲线衰减很小,说明该Pd-Ag/C@Ti O2电极对Na BH4电氧化具有很高的电化学活性和稳定性. 展开更多
关键词 直接硼氢化物燃料电池 Pd-Ag催化剂 核壳结构纳米棒 NaBH4电氧化
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AuPd/C作为直接NaBH_4-H_2O_2燃料电池阳极催化剂的性能 被引量:2
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作者 王宏 王先友 +4 位作者 何培瑛 易兰花 裴斧 龙晚妹 李姣姣 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期405-410,共6页
采用浸渍还原法制备不同比例的AuPd/C纳米粒子;分别采用X线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对催化剂进行结构和形貌分析;利用CHI660a电化学工作站对催化剂进行电化学测试,结果表明:催化剂材料均为面心立方结构,AuPd/C中纳米合金粒子的粒径为... 采用浸渍还原法制备不同比例的AuPd/C纳米粒子;分别采用X线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对催化剂进行结构和形貌分析;利用CHI660a电化学工作站对催化剂进行电化学测试,结果表明:催化剂材料均为面心立方结构,AuPd/C中纳米合金粒子的粒径为5 nm左右,比Au/C中的纳米Au粒子更小,且均匀分散在VXC-72R炭黑的表面;Au/C的峰电流密度为25.05 mA/cm2,与Au/C相比,AuPd/C明显提高NaBH4的电氧化催化活性;以纳米AuPd/C为阳极催化剂、Au/C为阴极催化剂制成直接NaBH4-H2O2燃料电池(DBHFC),发现以Au1Pd2/C为阳极催化剂的DBHFC拥有良好的电池性能;在温度为60℃、NaBH4浓度为1 mol/L时DBHFC的最大功率密度达到114.6 mW/cm2。 展开更多
关键词 直接NaBH4-H2O2燃料电池 AuPd/C 纳米粒子 阳极催化剂
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Au-MmNi_(3.2)Al_(0.2)Mn_(0.6)Co_(1.00)电极对NaBH_4电催化氧化 被引量:1
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作者 王贵领 刘进程 +1 位作者 孙克宁 曹殿学 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期450-453,共4页
研究经NaOH处理了的MmNi3.2Al0.2Mn0.6Co1.0,再应用电沉积法制备Au改性的MmNi3.2Al0.2Mn0.6Co1.0催化剂对NaBH4的电催化氧化性能.SEM观察催化剂样品的微观形貌,线性伏安扫描法测定其电催化氧化性能,发现Au-MmNi3.2Al0.2Mn0.6Co1.0电极... 研究经NaOH处理了的MmNi3.2Al0.2Mn0.6Co1.0,再应用电沉积法制备Au改性的MmNi3.2Al0.2Mn0.6Co1.0催化剂对NaBH4的电催化氧化性能.SEM观察催化剂样品的微观形貌,线性伏安扫描法测定其电催化氧化性能,发现Au-MmNi3.2Al0.2Mn0.6Co1.0电极电催化氧化NaBH4电流密度为60 mA.cm-2,比在MmNi3.2Al0.2Mn0.6Co1.0电极的增加3.5倍.若对该电极在电解质中预浸泡10 h,则氧化电流密度可达到184 mA.cm-2. 展开更多
关键词 直接NaBH4燃料电池 储氢合金 金改性 电氧化
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直接硼氢化钠燃料电池用阳极催化剂AuNi/C 被引量:1
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作者 王广进 高云智 +1 位作者 王振波 尹鸽平 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期241-244,共4页
用硼氢化钠还原法制备了AuNi/C催化剂,进行了XRD分析和循环伏安测试。样品Au7Ni3/C的氧化峰电流密度最大,比样品Au/C提高了56.9%,且在XRD图中没有金属Ni的衍射峰,可认为Au与Ni形成了合金,它们的协同作用提高了催化活性。使用样品Au7Ni3/... 用硼氢化钠还原法制备了AuNi/C催化剂,进行了XRD分析和循环伏安测试。样品Au7Ni3/C的氧化峰电流密度最大,比样品Au/C提高了56.9%,且在XRD图中没有金属Ni的衍射峰,可认为Au与Ni形成了合金,它们的协同作用提高了催化活性。使用样品Au7Ni3/C的直接硼氢化钠燃料电池,在60℃时的最大功率密度为26.6 mW/cm2;随着电流密度的增大,库仑效率提高,电子转移数(N)变大;当电流密度为100 mA/cm2时,电子转移数增大到7.38并趋于稳定,接近理论值8。 展开更多
关键词 直接硼氢化钠燃料电池(DSBFC) 阳极催化剂 放电性能 电子转移数
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新型钛基银电极上硼氢化钠的电化学氧化 被引量:1
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作者 易清风 李磊 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期455-459,共5页
A novel titanium-supported silver catalyst(Ag/Ti)with a 3D network structure was prepared by the hydrothermal process using polyethylene glycol as a reduction agent.Electrocatalytic activity of the Ag/Ti electrode tow... A novel titanium-supported silver catalyst(Ag/Ti)with a 3D network structure was prepared by the hydrothermal process using polyethylene glycol as a reduction agent.Electrocatalytic activity of the Ag/Ti electrode towards borohydride oxidation was evaluated by cyclic voltammograms(CVs).A direct oxidation process of borohydride on the Ag/Ti electrode was observed.The results showed that the Ag/Ti electrode presented a high anodic current density for borohydride oxidation,and the onset potential for borohydride oxidation was ca-0.64 V vs SCE at BH-4 concentration of 0.1 mol·L-1.This indicated that the Ag/Ti electrode exhibited high electrocatalytic activity for borohydride oxidation and it would be a promising anode used in direct borohydride fuel cells. 展开更多
关键词 钛基银 直接硼氢化物燃料电池 电催化剂 硼氢化物氧化
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流动碱性电解质直接硼氢化物燃料电池 被引量:1
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作者 韩家军 李宁 刘德丽 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期673-676,共4页
介绍了Ag(I)单晶还原法。应用此法制备的Ag/C催化剂的电催化活性,与Ag2O还原法相比,显著增强。以Ag(I)单晶还原法制备的Ag/C为阴极催化剂,以担载在高比表面VulcanXC-72R碳上的Au为阳极催化剂,组装了一种流动碱性电解质直接硼氢化钠-空... 介绍了Ag(I)单晶还原法。应用此法制备的Ag/C催化剂的电催化活性,与Ag2O还原法相比,显著增强。以Ag(I)单晶还原法制备的Ag/C为阴极催化剂,以担载在高比表面VulcanXC-72R碳上的Au为阳极催化剂,组装了一种流动碱性电解质直接硼氢化钠-空气燃料电池。电池阳极极化程度较小,受温度影响不大,电池极化主要受阴极极化的影响。在25℃和70℃条件下,电池输出比功率分别达17、58mW/cm2。 展开更多
关键词 Ag(I)单晶还原法 Ag/C催化剂 直接硼氢化钠燃料电池
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直接硼氢化钠/双氧水燃料电池研究 被引量:2
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作者 毛示旻 刘建国 +5 位作者 邹志刚 周毅 陈建伟 王小奇 顾军 于涛 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期827-831,共5页
采用Pt/C作为催化剂成功地组装了直接硼氢化钠/双氧水燃料电池,并考察了不同操作温度、溶液流速和浓度条件下电池的放电性能。60℃时电池的最大比功率可以达到130mW/cm2,在40℃时0.1A/cm2放电条件下电池电压约为0.7V,性能明显优于相同... 采用Pt/C作为催化剂成功地组装了直接硼氢化钠/双氧水燃料电池,并考察了不同操作温度、溶液流速和浓度条件下电池的放电性能。60℃时电池的最大比功率可以达到130mW/cm2,在40℃时0.1A/cm2放电条件下电池电压约为0.7V,性能明显优于相同条件下直接甲醇燃料电池。同时研究了不同厚度电解质膜对电池性能的影响,采用Nafion117膜(厚度175mm)的电池开路电压比Nafion112(厚度50mm)高约180mV,但Nafion112在高电流密度放电时表现出了更好的性能。因此,膜厚度不仅影响电池的内阻而且还会影响反应物的相互渗透。此外,还测试了短时间恒电流放电,电池性能未出现下降,而且放电后催化层和膜仍然保持紧密结合。 展开更多
关键词 直接硼氢化钠燃料电池 双氧水 电池性能 Nation膜厚度 NaBH4渗透
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氧化铈作为阴极催化剂在直接硼氢化物燃料电池中的应用 被引量:2
15
作者 倪学敏 王雅东 潘牧 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期43-45,共3页
研究以氧化铈(CeO2)作为直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阴极催化剂的性能.结果表明:氧化铈对氧还原具有良好的催化效能,但对BH4-离子水解没有明显的促进作用,而且还能抑制它在正极的氧化.以氧化铈为阴极催化剂组装成的模拟单室燃料电池在... 研究以氧化铈(CeO2)作为直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阴极催化剂的性能.结果表明:氧化铈对氧还原具有良好的催化效能,但对BH4-离子水解没有明显的促进作用,而且还能抑制它在正极的氧化.以氧化铈为阴极催化剂组装成的模拟单室燃料电池在常温下的最高功率密度为67.8mW·cm-2,运行稳定. 展开更多
关键词 直接硼氢化物燃料电池 单室燃料电池 氧催化还原 CEO2 电极
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核壳结构Co@Cu/C电催化材料对BH_4^-氧化性能研究 被引量:1
16
作者 刘慧红 尤秀 +2 位作者 段东红 卫慧凯 刘世斌 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期139-142,共4页
采用两步还原法制备了不同比例的Co@Cu/C核壳型纳米粒子催化剂,采用X射线衍射光谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)技术对制得的催化剂形貌和结构进行了表征,采用循环伏安(CV)、计时电位(CP)和电池性能测试等技术研究了所制催化剂对BH-4电氧... 采用两步还原法制备了不同比例的Co@Cu/C核壳型纳米粒子催化剂,采用X射线衍射光谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)技术对制得的催化剂形貌和结构进行了表征,采用循环伏安(CV)、计时电位(CP)和电池性能测试等技术研究了所制催化剂对BH-4电氧化性能。实验结果表明,制得的Co@Cu/C催化剂核壳结构明显,平均粒径为14nm。在4种不同电催化剂中,Co_(55)@Cu_(45)/C对BH_4^-的电氧化性能最佳,转移电子数为3.4。在25℃时,以Co_(55)@Cu_(45)/C为阳极,以Pt网为阴极组成直接NaBH4/H2O2燃料电池(DBHFC),当电流密度为59.4mA/cm^2时,所获得的最大功率密度为49.8mW/cm^2。 展开更多
关键词 核壳结构催化剂 BH4^-电氧化 直接硼氢化物燃料电池 铜催化剂
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储氢合金作为直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂的研究进展 被引量:1
17
作者 闫静 田晓 +3 位作者 赵宣 赵丽娟 杨艳春 陈均 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期2229-2236,共8页
直接硼氢化物燃料电池(DBFC)是一种可以直接将化学能转化成电能的新型燃料电池,该类电池因具有理论电压高、能量密度大、环境污染小等优点而备受关注。然而,在DBFC工作的过程中,BH 4 -容易发生水解而释放出氢气,导致实际转移的电子数目... 直接硼氢化物燃料电池(DBFC)是一种可以直接将化学能转化成电能的新型燃料电池,该类电池因具有理论电压高、能量密度大、环境污染小等优点而备受关注。然而,在DBFC工作的过程中,BH 4 -容易发生水解而释放出氢气,导致实际转移的电子数目减少,燃料利用率降低,同时生成的氢气还会给电池带来隐患。研究表明,DBFC的性能很大程度取决于硼氢化物分子在DBFC阳极上发生的电化学反应,而阳极上的电化学反应又直接受阳极催化剂的控制。因此,阳极催化剂是影响DBFC电化学性能的关键因素。以往研究者们多采用贵金属单质(例如Au、Pt、Ag、Pd等)或贵金属合金作为DBFC阳极催化剂,也有的采用过渡金属(例如Ni)。贵金属催化剂具有优异的催化性能,但高昂的成本限制了它们的广泛应用。过渡金属成本较低,但其催化性能却不够突出。因此,阳极催化剂的选择是DBFC能否广泛应用的关键。近年来,具有可逆吸、放氢性能的储氢合金由于其特殊的储氢特性引起了DBFC研究者们的极大关注,他们将储氢合金用作DBFC阳极催化剂。研究表明,储氢合金除了具有与贵金属催化剂相类似的催化能力外,还能将DBFC工作过程中发生的水解副反应释放出来的氢吸附(或存储),并在一定条件下再将氢以电能的形式释放出来,从而提高了燃料的利用率。此外,储氢合金作为DBFC阳极催化剂,不仅降低了原材料成本,还抑制了水解副反应,从而提高了燃料的利用率,同时该合金在稳定性方面也有一定的优势。为进一步发挥储氢合金的催化性能,研究者们对储氢合金进行表面修饰、晶体结构改变、成分优化等多角度研究。理论和实验研究证明,储氢合金是一种具有应用潜力的DBFC非贵金属催化剂。本文在简要说明DBFC工作原理、介绍储氢合金吸放氢机理以及储氢合金作为DBFC阳极催化剂反应机制的基础上,综述了近年来储氢合金作为DBFC阳极催化剂的研究进展,特别对比了近年来研究比较多的AB 5型和AB 2型储氢合金作为DBFC阳极催化剂的性能。最后指出了储氢合金作为DBFC阳极催化剂存在的问题和未来发展趋势。 展开更多
关键词 直接硼氢化物燃料电池 储氢合金 阳极催化剂 水解
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基于离子传导增强的多孔催化剂及其直接硼氢化钠燃料电池的研究 被引量:1
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作者 陈玥晗 李洲鹏 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期711-719,共9页
多孔碳材料具有比传统碳载体更大的比表面积,具备担载更多电催化活性位点的能力。但多孔催化剂的孔内传质阻力较大,特别是孔内离子难以有效传导,导致电极反应的活性位利用率低下,电极过电位增大。直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)是一种电动... 多孔碳材料具有比传统碳载体更大的比表面积,具备担载更多电催化活性位点的能力。但多孔催化剂的孔内传质阻力较大,特别是孔内离子难以有效传导,导致电极反应的活性位利用率低下,电极过电位增大。直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)是一种电动势高,无需贵金属作为催化剂的高能量密度碱性燃料电池,但较大的阴极极化导致电池能量密度难以提高。强化阴极催化剂的离子传导能力是降低阴极极化的有效手段之一。将阳离子交换树脂(Nafion)真空灌注于多孔催化剂孔道内可强化阳离子传导,以此提高催化位点利用率。得到的产物通过球磨粉碎得到外表面无树脂覆盖的催化剂粒子,以此避免树脂对粒子外表面覆盖对电子导电性的影响,从而降低电极极化提高催化性能。研究表明,以葡萄糖为碳源、吡咯为氮源、硝酸钴为过渡金属源制备的阴极催化剂,通过电子、离子传导强化处理,催化性能显著提高。使用了强化处理的催化剂的DBFC,室温下最大功率密度达到了280 mW×cm^(-2),其性能超过了铂的质量分数为28.6%的碳载铂催化剂。 展开更多
关键词 燃料电池 多孔催化剂 离子传导强化 极化 功率密度
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