国家自然科学基金(50573041)
- 作品数：16 被引量：77H指数：6
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- 相关机构：清华大学中南大学北京大学更多>>
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- 相关领域：电气工程理学一般工业技术电子电信更多>>
- 柠檬酸盐稳定法制备直接甲醇燃料电池高活性Pt/C催化剂(英文)被引量：3
- 2011年
- 采用不同还原剂和碳载体,通过柠檬酸盐稳定法制备直接甲醇燃料电池用担载量为60%的Pt/C催化剂,通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和循环伏安(CV)等手段对催化剂进行表征。结果表明:柠檬酸盐加入和还原剂优化可以很好地控制铂纳米颗粒的粒径,而碳载体的选择对催化剂的电催化活性有很大影响。在采用柠檬酸钠做稳定剂、甲醛做还原剂、BP2000碳粉做载体的条件下,制备的60%Pt/BP2000催化剂性能最佳,平均粒径约2nm,电化学活性面积为66.46m2/g。使用该材料作为阴极催化剂的直接甲醇燃料电池单电池最大功率密度可达到78.8mW/cm2。
- 蒋庆来彭忠东谢晓峰杜柯胡国荣刘业翔
- 关键词：直接甲醇燃料电池催化剂PT/C还原剂
- 直接甲醇燃料电池在军事领域上的应用被引量：9
- 2007年
- 直接甲醇燃料电池(DMFC)在军事领域上的应用,包括军用小型、中型电源及军用传感器、侦察器。微型及小型DMFC比能量密度高、结构简单、易于补给维护,能很好满足军用小型电源的要求。大功率的DMFC用作中型电源,无需UPS电源就能保证军事设施的连续工作。高品质DMFC的使用则能大大提高军用传感器、侦察器的工作时间。
- 吴韬齐亮郭建伟王要武谢晓峰唐有根陈昊
- 关键词：军事应用电源
- 磺化聚醚醚酮(sPEEK)/SiO_2杂化质子交换膜的制备与表征被引量：5
- 2007年
- 为提高磺化聚醚醚酮(sPEEK)质子交换膜的耐甲醇渗透性能,用正硅酸乙酯为前驱体制得硅溶胶,在sPEEK中原位生成SiO2,制备了直接甲醇燃料电池用sPEEK/SiO2杂化质子交换膜材料,用核磁共振(1H-NMR)和Fourier红外光谱(FT-IR)表征了膜的化学结构,用扫描电子显微镜(SEM)观察了sPEEK与SiO2的复合形态,用交流阻抗仪和气相色谱仪分别测定了膜的质子传导率和甲醇渗透系数。实验结果表明,在质子传导率没有严重降低的同时,杂化膜的阻醇性得到了较好的改善。
- 靳豪谢晓峰尚玉明冯少广吕亚非
- 关键词：磺化聚醚醚酮杂化材料直接甲醇燃料电池质子交换膜
- 微乳法制备燃料电池铂黑催化剂被引量：6
- 2007年
- 采用微乳法在正庚烷/Triton X-100/正己醇/水体系合成了一系列Pt黑催化剂,首先通过绘制体系的部分拟三元相图确定微乳单相区及合适的表面活性剂与助表面活性剂体积比,进一步考察了表面活性剂浓度对制备铂黑催化剂粒径及催化性能的影响,同时还讨论了分离、洗涤和干燥等操作过程对颗粒分散性的影响。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)、动电位线性扫描(LSV)等手段对催化剂进行表征,结果表明该微乳体系下制得的催化剂平均粒径可控制在2～4nm,采用无水乙醇取代水来改善干燥环境能够成功解决铂黑的团聚问题,得到的铂黑颗粒分散性能好,电化学活性与商业品相当。
- 蒋庆来王要武王树博郭建伟谢晓峰唐有根
- 关键词：质子交换膜燃料电池微乳氧还原
- 用于直接甲醇燃料电池系统甲醇浓度控制的软测量被引量：1
- 2008年
- 为了提高直接甲醇燃料电池燃料的效率,并使该系统微型化,提出了一种用于控制该系统中循环甲醇浓度的软测量算法。该算法利用甲醇浓度对电化学响应的特性,将电堆的电流、电压以及温度作为对浓度的响应参数,将每片电池作为传感原件,准确测量电池的电流、电压和温度。结果表明,采用该算法从实验结果推测值的甲醇浓度误差小于0.40%。该算法可用于微型燃料电池的开发。
- 齐亮金宝舵王树博谢晓峰郭建伟徐景明
- 关键词：直接甲醇燃料电池软测量甲醇渗透
- PtRuP／C催化剂的制备与表征被引量：3
- 2008年
- 以次磷酸钠为还原剂,采用浸渍法制备直接甲醇燃料电池用60%PtRuP/C(Pt与Ru的摩尔比为1-1)催化剂,并考察浸渍液pH值和P元素对催化剂活性的影响。采用X射线衍射、透射电镜、X射线能量分散谱和X射线光电子能谱等对催化剂进行结构、组成及形貌进行表征,通过线性扫描伏安法和计时电流曲线考察催化剂对甲醇氧化的电化学性能。研究结果表明:pH值对催化剂的结构和活性有很大影响,pH值为7时制备的催化剂分散均匀,平均粒径为2.8 nm,并且具有最高的对甲醇催化活性和抗毒化性能;与不含P的PtRu/C催化剂相比,PtRuP/C催化剂具有更高的催化活性,扫速为20 mV/s、电位为0.45 V时氧化甲醇的电流密度达到63 mA/cm2。
- 杨志宽王要武谢晓峰郭建伟胡国荣
- 关键词：电催化
- 磺化嵌段型共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用被引量：6
- 2008年
- 燃料电池是以碳氢化合物为燃料的一种新型、清洁的发电装置,而其中的质子交换膜燃料电池由于具有可快速启动的优点可应用于机动车等领域。所用的质子交换膜需要具有高的质子传导性、低的甲醇/水渗透性、好的机械和热稳定性以及合适的价格等特点,但目前已经工业化的Nafion膜并未能全部满足上述要求。为了解决这些问题,目前已经开发了多种新的质子交换膜。本文对其中的磺化嵌段型聚醚砜、磺化嵌段型聚酰亚胺和苯乙烯基嵌段共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用进行了综述,并与Nafion膜和相应的无规共聚物的性能进行了比较。最后展望了嵌段共聚物在质子交换膜领域的发展趋势。
- 冯少广谢晓峰尚玉明靳豪徐景明周其凤
- 关键词：燃料电池质子交换膜燃料电池磺化嵌段共聚物
- 直接甲醇燃料电池动态行为的交流阻抗研究被引量：11
- 2008年
- 采用交流阻抗法(EIS)研究了直接甲醇燃料电池(DMFC)放电状态下的动态电化学行为及内部作用机理.通过L1R1[QR2(L2R3)]形式的等效电路对其阻抗图谱进行了较好的模拟解析,研究结果表明,高频电感(L1)相关于EIS的测量过程;系统电阻(R1)和电荷转移电阻(R2)随工作电流的升高均呈下降趋势,但传质状况对其具有一定干扰;低频电感(L2)和低频电阻(R3)随电流的升高均逐渐降低,这共同反映出阳极甲醇的电氧化行为;电极反应驱动力和内部传质共同决定常相位角元件Q的变化规律,随着放电电流的升高,电池内部表现出了由理想电容到浓差极化的中间过渡过程.
- 黎家纯谢晓峰郭建伟齐亮周涛
- 关键词：直接甲醇燃料电池交流阻抗电感电阻传质
- 直接甲醇燃料电池无担载铂黑催化剂的制备与表征被引量：2
- 2008年
- 为了寻找适合于商用直接甲醇燃料电池的电催化剂,研究了无担载铂黑催化剂的制备方法。采用柠檬酸三钠为稳定剂和保护剂,在液相条件下以NaBH4为还原剂制备了铂黑催化剂。用X射线衍射、扫描电镜和电化学活性面积法研究了该体系的pH值、保护剂用量等因素对该催化剂性能的影响;分析了柠檬酸三钠的作用机理。结果表明:自制催化剂粒径为3.7 nm、分布更窄,当Pt¨C6H5O73-的摩尔比为1¨1,pH=8时,制备出的铂黑催化剂性能较好,用它组装的单电池的电流-电压输出性能略优于商用催化剂。
- 吴韬谢晓峰郭建伟王要武唐有根
- 关键词：直接甲醇燃料电池
- PEMFC热管理的研究进展被引量：5
- 2007年
- 对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行热量平衡计算,就热量的传递、综合利用,燃料电池热电联供技术,进行了阐述。对PEMFC热管理的数值模拟进展进行了综述,指出热管理数值模拟正逐步向三维数值模拟方向发展;完备的数值模拟将为PEMFC的热管理奠定良好的理论基础。
- 李容谢晓峰齐亮郭建伟
- 关键词：质子交换膜燃料电池热管理数值模拟热电联供
