国家自然科学基金(10872193)
- 作品数：20 被引量：24H指数：3
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- 相关领域：电气工程理学化学工程更多>>
- 锌空气电池的能量分析
- 2013年
- 锌空气电池在工作时产生的热量会使电池温度升高,如果不及时散热的话,会使电解液水分蒸发加快而导致电池工作性能下降,所以研究电池产热量意义重大。本文使用一种实验测量与对流散热公式相结合的方法求得锌空气电池的产热量,并粗浅分析热量的主要来源。结果表明,室温下大电流恒流放电,产热量与输出电能之比为7∶10。
- 崔麟徐献芝
- 关键词：锌空气电池热分析
- 气体扩散电极中三相交界线的研究被引量：1
- 2012年
- 对气体扩散电极三相反应区域的基本单元简化得到了液滴电极模型,并建立了液滴电极的数学模型.对液滴电极数学模型求解,得出液滴电极在大电流输出工作条件下输出电流与三相反应交界线周长成正比,具体关系为I=K(θ_0)*L*C_e.其中I为电极电流强度,θ_0为接触角,C_e为气液接触面上氧气浓度,L为固液接触面周长.
- 雷凡董博李清宇徐献芝
- 关键词：气体扩散电极润湿角
- 小孔气体扩散电极的放电机理探索被引量：1
- 2012年
- 借鉴植物叶片高效传输的机理,以包含规则排列的贯通直孔的镍片作为骨架材料,与自制催化剂组成小孔气体扩散电极,在锌空气电池体系下与常规泡沫镍电极的放电性能进行比较,并考察不同孔径的小孔气体扩散电极之间的放电特征。结果表明,小孔气体扩散电极相比泡沫镍电极存在更好的放电性能,降低了电极在大电流密度工作时的极化过电位。当电流密度在低于1 000 mA/cm2工作时,放电性能与孔径大小成线性关系,孔径为50μm时,放电效率最佳。总结了小孔气体电极相对泡沫镍气体扩散电极放电效率明显改善,并随着孔径变化放电性能呈现尺度效应,内部结构稳定,间歇放电性能变化较小。
- 吴飞朱梅徐献芝宋辉
- 关键词：气体扩散电极间歇放电
- 小孔电极模型的数值计算与结果分析被引量：1
- 2014年
- 为了探究气体扩散电极电流密度与气液固三相交界线之间的关系,对电极中三相反应区域进行了简化,并建立了小孔电极数学模型.对该模型进行推导求解和数值计算,得到了固液边界上的电流密度分布,发现在大电流条件下,电流贡献主要来自三相交界线附近的一条环带,即小孔电极模型电流密度与三相交界线总长度成正比关系.
- 李清宇徐献芝
- 关键词：气体扩散电极
- 锌空电池空气电极材料分布及连通性图像处理
- 2014年
- 为更详尽地解释电极内部发生的导电过程、电解液浸入过程和化学催化过程,使用数字图像相关的方法对电极内部各成分的分布情况进行模拟,使电极内部各材料的分布与连通性直观可见,以帮助设计具有不同优势的空气电极,并在导电性、浸液量与催化性能方面进行验证。电极的导电性随着石墨所占比例的增加而增强;电极的吸液能力随着活性炭含量的增加而增强。当石墨、乙炔黑、活性炭与Mn O2的质量比为1∶1∶4∶2时,Mn O2有最合适的催化区域。
- 葛浩森徐献芝崔麟朱梅
- 关键词：锌空电池空气电极数字图像
- 直通管模型气体扩散电极的电流分布计算被引量：3
- 2010年
- 用基于单孔模型基础上的规则直通管模型计算气体扩散电极的电流分布。假设仅有活化极化和欧姆极化存在的情况下,此时电化学反应发生在电解液、气体和电极固体骨架的接触线上。在该状态下,考察了孔径和孔隙度对电流分布的影响,以及在过电位初值大于和小于0.1 V时的电流分布。通过提出一种假设的规则直通孔分布的模型实现了沿电极厚度方向各个位置电流分布的理论计算,可为制造高效电极提供理论依据。
- 朱梅徐献芝吴飞
- 关键词：气体扩散电极电流分布孔隙度
- 电池系统建模中Butler-Volmer方程的同伦分析求解被引量：3
- 2013年
- Butler-Volmer方程是电化学系统中描述电极动力学过程的本构方程,具有强非线性.为了对这一方程(耦合两个Ohm方程)进行解析求解,在同伦分析方法的框架下,发展了满足简单条件的广义非线性算子的算法,以取代原同伦分析中的非线性算子.该广义非线性算子的构造保证了高阶形变方程的线性特征.这一方法的有效性通过一些算例得到了验证.最后通过同伦分析方法对Butler-Volmer方程进行了求解,结果显示过电位和电流密度的级数解析解与数值解吻合很好,并有很好的收敛效率.
- 宋辉李芬徐献芝
- 关键词：同伦分析方法复合函数
- 不同接触电阻的气体扩散电极性能研究被引量：1
- 2010年
- 在催化剂与泡沫镍基板之间,采取涂抹式和表面接触式两种方式制作了具有不同接触电阻的气体扩散电极,通过观察微观形貌从理论上说明两种电极的接触方式引起的放电效果区别;结合在锌空气动力电池中的放电实验,获得在同等实验条件下,电极催化剂与基板采取表面接触式比涂抹式制作方式产生的电池表观内阻值高0.05Ω,当放电电流密度值为106mA/cm2,放电电压值低0.09V。说明了气体扩散电极由于催化剂与基板接触方式不同引起的接触电阻变化对电池放电状态的影响及其影响程度。
- 朱梅徐献芝吴飞
- 关键词：气体扩散电极接触电阻锌空气电池比表面积
- 空气电极表面渗液机理的研究被引量：2
- 2012年
- 采用聚四氟乙烯(PTFE)表面特性实验和列斯实验,研究了空气电极表面的渗液机理。得出的初步结论是:在所有的电介质中,电渗现象表现得最为强烈的是KOH;在KOH溶液中浸泡后,PTFE膜的疏水性会显著降低,使得电渗更容易发生。
- 杨永青徐献芝潘奎
- 关键词：空气电极电渗疏水性
- 粘结剂聚四氟乙烯乳液经过乙醇预处理后对气体扩散电极性能的影响被引量：7
- 2009年
- 在气体扩散电极的制作工艺中,加入乙醇对粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)进行预处理.通过全自动微孔物理化学吸附仪对气体扩散电极进行BET比表面积、Langmuir比表面积、孔分布等进行测试,并用扫描电子显微镜(SEM)检测观察电极表观形貌.以锌电极作为负极组装成锌空气电池,检测在不同的电流密度下气体扩散电极相对锌电极的电位变化,研究PTFE乳液经过乙醇预处理后对电极性能的影响.结果显示,PTFE乳液经过乙醇处理后,先膨胀后收缩,能够增加催化层和气体扩散层的孔隙结构和比表面积,从而使得电极有效电化学反应场所相应增多,减低电极在大电流密度条件下放电时的极化过电位.
- 李芬徐献芝宋辉熊晋吴飞
- 关键词：气体扩散电极气体扩散层孔隙结构比表面积
