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催化燃烧辅助供热的燃料电池低温启动过程被引量：9: 2013年; 提出了一种解决燃料电池系统低温启动的策略,将氢气和空气预混合气体在燃料电池外部进行催化燃烧,然后将燃烧后的尾气通入燃料电池阴极流场和水流场以加热燃料电池系统.基于此低温启动策略,搭建了低温启动试验平台,研究了反应物混合气流量、氢气体积分数等参数对燃料电池低温启动过程的影响.试验结果表明:增大反应物混合气流量或增加氢气体积分数均能缩短低温启动时间;当流量为3L.min-1,氢气体积分数为5%时,电池内部温度在540s内上升到冰点以上温度,可以初步满足低温启动的要求.; 郑俊生邓棚马建新; 关键词：质子交换膜燃料电池催化燃烧

炭纸上原位生长CNF/CP复合体的氧气电催化反应性能(英文)被引量：2: 2011年; 利用催化气相化学沉积(Catalytic chemical vapor deposition,CCVD)法在炭纸上原位生长得到CNF/CP复合体,并对这种复合体的物理化学性能和氧气电催化还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)性能进行了研究。结果表明:纳米炭纤维较为均匀地分散在炭纸上,其中纳米炭纤维具有窄的直径分布。所制CNF/CP复合体具有较大的比表面积和独特的中孔结构;相对于炭纸,CNF/CP复合体的端面碳原子和基面碳原子比例较高。另外,CNF/CP还具有较高的ORR反应活性,其ORR为2电子反应过程,原因可以归结于纳米炭纤维独特的微结构。同时,CNF/CP也具有较高的交换电流密度和较正的平衡电压。; 郑俊生王喜照符蓉李平杨代军吕洪马建新; 关键词：纳米炭纤维催化化学气相沉积电催化性能

还原热处理条件对Pt-Fe/C合金催化剂性能的影响被引量：4: 2011年; 采用脉冲微波辅助化学还原-含氢气体热处理法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt-Fe/C合金催化剂.通过电感耦合等离子体(ICP)检测了金属元素含量,用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂的微观结构和形貌进行了表征,并利用循环伏安(CV)法评价了催化剂催化氧还原性能.结果表明,脉冲微波辅助化学还原法是一种快速制备粒径较小、分布均匀的Pt-Fe/C催化剂的有效方法,含氢气体热处理对提高催化剂活性有重要作用.还原热处理温度和时间对催化剂活性也有很大影响.经过500°C还原热处理后的催化剂活性比还原热处理之前的催化剂性能有很大提高.TEM和XRD结果显示,Pt-Fe/C-500-3h的纳米粒子均匀地分散在碳载体上,平均粒径为1.8nm,500°C下热处理3h的催化剂有最大的电化学表面积(ESA),为55.14m2·g-1.; 符蓉郑俊生王喜照马建新

纳米碳纤维载铂作为质子交换膜燃料电池阳极催化剂(英文)被引量：5: 2011年; 采用化学还原法合成了微结构不同的纳米碳纤维(板式、鱼骨式、管式)载铂催化剂(分别记为Pt/p-CNF、Pt/f-CNF、Pt/t-CNF).通过高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术对催化剂的微观结构进行了表征,并利用循环伏安(CV)法分析了催化剂的电化学比表面积(ESA).在此基础上,制备了膜电极(MEA),通过单电池测试了催化剂的电催化性能.结果表明:铂纳米粒子在不同的纳米碳载体上表现出不同的粒径,在板式、鱼骨式和管式纳米碳纤维上的铂纳米粒子平均粒径分别为2.4、2.7和2.8nm.板式纳米碳纤维载铂催化剂作单电池阳极时表现出良好的电催化性能,其对应的最高功率密度可达0.569W.cm-2,高于鱼骨式纳米碳纤维载铂催化剂和管式纳米碳纤维载铂催化剂对应的最高功率密度(分别为0.550和0.496W.cm-2).同时,也制备了碳黑(Pt/XC-72)载铂催化剂.相比于Pt/XC-72,纳米碳纤维载体上的铂纳米颗粒有较小的粒径、较好的分散和较高的催化活性,说明纳米碳纤维是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)催化剂的良好载体.; 王喜照符蓉郑俊生马建新; 关键词：催化剂纳米碳纤维铂纳米粒子催化活性燃料电池

微波功率和微波作用时间对脉冲微波辅助化学还原合成的Pt/C催化剂性能的影响(英文)被引量：4: 2011年; 采用脉冲微波辅助化学还原法制备了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt/C催化剂.通过X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)等分析技术对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.利用循环伏安(CV)法计算了催化剂的电化学比表面积.在此基础上制备了膜电极(MEA)并组装成单电池,考察了制备的Pt/C催化剂作为单电池阴极催化剂材料的电催化性能.微波功率和微波作用时间对Pt颗粒直径和分散有重要影响.XRD和HRTEM结果表明,在微波功率为2kW,微波作用12s,豫驰180s,且重复6次的条件下,制得的催化剂中铂纳米粒子颗粒直径小,分散均一,其平均粒径为1.9nm.CV结果表明,该条件下制得的催化剂电化学比表面积达到72.3m2/g,且该催化剂对应的单电池最高功率密度为0.572W/cm2.; 王喜照郑俊生符蓉马建新; 关键词：微波功率铂碳负载型催化剂燃料电池

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