国家自然科学基金(20173060)
- 作品数：17 被引量：240H指数：9
- 相关作者：孙公权辛勤赵新生杨少华汪国雄更多>>
- 相关机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国科学院知识创新工程领域前沿项目更多>>
- 相关领域：电气工程理学更多>>
- 直接甲醇燃料电池阻醇膜电极的研究
- 2007年
- 采用化学镀方法成功制备了Pd/Nafion复合膜。用极限电流、循环伏安和阳极极化等方法对低温、高浓度进料条件下Pd/Nafion复合膜直接甲醇燃料电池(DMFC)进行研究。结果表明,Pd膜对甲醇电氧化无明显催化作用;在高浓度时抑制甲醇渗透效果明显,30℃时,5mol/L甲醇的渗透极限电流密度从267mA/cm2降低为170mA/cm2;低温时,甲醇氧化表观反应级数不为0。
- 孙海孙公权王素力毛庆汪国雄杨少华辛勤
- 关键词：直接甲醇燃料电池化学镀甲醇渗透PD膜
- 高分散直接甲醇燃料电池Pt/C阴极电催化剂的制备过程机理与表征被引量：18
- 2004年
- 通过调变的多元醇法制备了 4 0 %Pt/C直接甲醇燃料电池阴极电催化剂 ,应用透射电镜 (TEM )及X射线衍射 (XRD)方法表征催化剂 .结果表明 ,由该制备方法可得到高分散 ,金属粒子粒径分布窄的高载量贵金属催化剂 .TEM统计结果表明 ,调变多元醇法制备的 4 0 %Pt/C催化剂的金属粒子平均粒径约为 2 9nm .直接甲醇燃料电池单池性能测试表明 ,该方法制得的 4 0 %Pt/C的电催化氧还原能力比同型商品催化剂更好 .另外 ,利用UV Vis光谱研究了催化剂的制备过程 .结果表明 ,在调变的多元醇法中 ,Pt4+
- 周振华周卫江姜鲁华王素力汪国雄孙公权辛勤
- 关键词：电催化剂多元醇法直接甲醇燃料电池铂
- 碳纳米管担载PtSn阳极催化剂对乙醇的电催化氧化性能研究被引量：15
- 2005年
- 以多壁碳纳米管(MWNTs)为载体制备了担载型PtSn纳米催化剂, 对其微观形貌和电催化性能进行了表征. 透射电镜(TEM)及X射线衍射(XRD) 测试结果表明, 以MWNTs为载体提高了PtSn 金属粒子的分散度, 粒径分布范围在1.5～6.5 nm 之间, PtSn/MWNTs 催化剂的平均粒径为3.6 nm. 循环伏安、 计时电流及DEFC单池的实验结果表明, 由于MWNTs 具有独特的结构及丰富的表面基团和较高的导电率, PtSn/MWNTs催化剂对乙醇的催化氧化表现出比PtSn/XC-72更高的活性.
- 赵新生孙公权姜鲁华毛庆辛勤衣宝廉杨少华
- 关键词：直接乙醇燃料电池碳纳米管PTSN
- 新型Pt-Sn/C阳极催化剂对乙醇的电催化氧化性能被引量：23
- 2004年
- 研究了用于直接乙醇燃料电池的自制Pt Sn/C阳极催化剂对乙醇的电催化氧化性能 .采用直流伏安法和交流阻抗法分析了电池温度和极化电位对乙醇电催化氧化性能的影响 ,比较了不同温度下甲醇和乙醇通过Nafion 117膜的扩散系数 .结果表明 ,乙醇通过Nafion 117膜的扩散系数小于甲醇的扩散系数 .伏安法测试结果表明 ,Pt Sn/C催化剂对乙醇的催化氧化活性高于商品化的Pt Ru/C催化剂 .在实验温度范围内 ,乙醇在Pt Sn/C催化剂上的初始氧化电位比在Pt Ru/C催化剂上低约0 2V ;同一电位下Pt Sn/C催化剂比Pt Ru/C催化剂的氧化电流密度高出 2 0～ 6 0mA/cm2 ,且电流密度的差值随温度的升高而增大 .交流阻抗法测试结果表明 ,Pt Sn/C催化剂对乙醇具有更高的催化活性 .在 90℃下 ,以 1mol/L的乙醇为燃料 ,氧气为氧化剂时 ,Pt Sn/C催化剂显示出良好的电池性能 ,电池最高功率密度为 4 4mW /cm2 ,而Pt Ru/C催化剂的电池最高功率密度仅为 2 7mW/cm2 .
- 赵新生姜鲁华孙公权杨少华衣宝廉辛勤
- 关键词：直接乙醇燃料电池铂交流阻抗法
- 直接甲醇燃料电池Pt-Ru/C催化剂的稳定性被引量：9
- 2005年
- 采用单电池寿命测试和电化学快速老化两种方法考察了直接甲醇燃料电池阳极电催化剂Pt Ru/C的稳定性,研究了电池实际运行条件下催化剂微观形貌的变化对电池性能的影响.结果表明,Pt Ru/C催化剂做成膜电极后,粒径由2 8nm增大到3 8nm ,催化剂的粒径随放电时间的延长有增大的趋势,连续放电32 0h ,粒径增大到5 8nm .采用电化学方法能够快速地评价催化剂的稳定性,大大缩短催化剂稳定性评价的周期。
- 赵新生孙公权陈维民唐水花辛勤杨少华衣宝廉
- 关键词：直接甲醇燃料电池铂钌碳膜电极稳定性
- 直接甲醇燃料电池膜电极性能衰退原因的分析被引量：8
- 2005年
- 分析了直接甲醇燃料电池在长时间运行过程中膜电极(Membraneelectrodeassembly,MEA)性能衰退的原因。电池经过86h的恒电流放电后,比功率由130mW·cm-2降为100mW·cm-2,现场(In-Situ)交流阻抗技术对电池放电全程监测的结果显示了电池的欧姆电阻、电荷转移电阻和传质阻力随放电时间的延长逐渐增大;循环伏安测试的结果表明,放电后电极的有效电化学反应表面积有所减小;通过扫描电子显微镜(SEM)观察了放电后MEA断面形貌,发现催化层与Nafion膜间存在明显剥离,增大了质子传导阻力。上述因素的综合作用导致了膜电极的衰退。
- 赵新生樊小颖汪国雄王素力孙海衣宝廉辛勤孙公权
- 关键词：直接甲醇燃料电池膜电极交流阻抗谱
- 直接甲醇燃料电池电催化剂性能衰减研究被引量：16
- 2007年
- 通过单电池放电试验,考察了直接甲醇燃料电池(DMFC)电催化剂的性能衰减情况.透射电镜(TEM)和X射线衍射分析(XRD)结果表明,放电试验后阳极电催化剂的粒径变化很小,而阴极电催化剂的粒径则显著增大.DMFC内部的液相环境是促使Pt粒子聚结的主要原因.阳极催化剂中Ru的存在抑制了Pt粒子的生长.阳极和阴极电催化剂的电化学表面积(ECSA)在放电后都有所降低,且下降幅度均高于比表面积(SSA)的下降幅度.放电过程中阳极电催化剂发生了Ru的流失.
- 陈维民孙公权赵新生孙丕昌杨少华辛勤
- 关键词：直接甲醇燃料电池电催化剂放电试验
- 直接甲醇燃料电池催化剂性能的影响因素被引量：6
- 2007年
- 考察了温度、电位及中间产物等因素对直接甲醇燃料电池催化剂性能的影响.结果表明,温度的升高会显著促进Pt催化剂粒子的聚结.对于PtRu催化剂,Ru氧化物/水合氧化物对Pt微晶的聚结具有抑制作用.高温放电实验后,PtRu催化剂的合金化程度有所提高.高电位会加速电催化剂的降解.电极反应中间产物甲酸和甲醛对甲醇电催化氧化反应具有一定的抑制作用,其中甲醛的影响更大.
- 陈维民孙公权毛庆杨少华孙丕昌辛勤
- 关键词：直接甲醇燃料电池电催化剂温度电位
- 直接甲醇燃料电池双催化层阳极的稳定性研究被引量：1
- 2005年
- 主要研究了双催化层阳极的稳定性,考察了直接甲醇燃料电池(DMFC)在623h寿命测试过程中的运行规律和性能衰退因素,探索了恢复电极性能或缓解电极性能衰退的方法。结果表明,对阳极催化层进行电位扫描(Potentialsweep),可以氧化去除催化剂表面的吸附物种,一定程度上恢复电极性能或缓解电极性能衰退过程。电池寿命测试及扫描电子显微镜(SEM)和能量散射X射线谱(EDX)分析结果说明双催化层阳极结构具有良好的稳定性。
- 赵新生孙公权樊小颖汪国雄孙海毛庆王素力辛勤
- 关键词：直接甲醇燃料电池
- DMFC阳极催化层离子电阻的测定和优化被引量：3
- 2004年
- 利用多孔电极在高频区只有双电层的充电和离子传导过程产生阻抗响应而没有法拉第过程的特点,测定了催化层中的离子电阻,研究了阳极催化层中Nafion 含量对离子电阻、甲醇氧化动力学及电池性能的影响。结果表明:利用多孔电极阻抗谱的上述特征,可以定量地考察Nafion 对催化层离子传导的影响,该法简单快捷。阳极PtRu black催化剂载量为2.0 mg/cm2,Nafion 含量为15%(质量百分数)时,电极的表观交换电流密度和甲醇氧化活性最高,阻抗弧的半径最小,电池呈现最好的放电性能,继续增加Nafion 量,电极的欧姆内阻和传质阻力增大,电极性能下降。
- 赵新生孙公权王素力孙海汪国雄衣宝廉杨少华辛勤
- 关键词：多孔电极NAFION交流阻抗甲醇氧化
