中国地质大学(武汉)材料与化学学院可持续能源实验室
- 作品数：7 被引量：24H指数：3
- 相关机构：华中科技大学化学与化工学院能量转换与存储材料化学教育部重点实验室华中科技大学化学与化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术电气工程化学工程更多>>
- 中高温质子交换膜燃料电池催化剂研究进展被引量：5
- 2021年
- 中高温质子交换膜燃料电池作为一种新型能量转换装置,具有环境友好、能量转换效率高、氢气纯度要求低等特点。催化剂作为电化学反应的核心,其性能极大影响着燃料电池的整体工作效率,目前针对中高温燃料电池催化剂的研究主要集中在电化学反应动力学较慢的阴极氧还原催化剂。磷酸掺杂的聚苯并咪唑(PA-PBI)为常用的高温质子交换膜,由于磷酸与PBI的结合力差,在长时间运行过程中磷酸容易渗透到催化剂层,造成磷酸在铂基催化剂表面的强吸附导致催化剂中毒的问题,并且氧分子在磷酸中溶解度低。基于以上问题,本文综述了铂基催化剂、非铂催化剂和非金属催化剂在中高温质子交换膜燃料电池中的应用现状,重点阐述了表面修饰、合金化、载体效应等策略对催化剂在磷酸电解液中的氧还原反应动力学的影响。最后针对目前中高温质子交换燃料电池催化剂发展方向进行了探讨和展望。
- 罗芳潘书媛杨泽惠
- 关键词：非铂催化剂非金属催化剂
- 金属有机骨架材料MIL-53(Al)负载钴催化剂的CO催化氧化反应性能被引量：12
- 2014年
- 采用溶剂法合成了热稳定性高的金属有机骨架材料MIL-53(Al)(MIL:Materials of Institut Lavoisier),用此材料为载体负载钴催化剂用于CO的催化氧化反应,并与Al2O3负载的钴催化剂进行了对比.采用热重-差热扫描量热(TG-DSC)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂的结构性质进行了表征.TG和N2物理吸附-脱附结果表明,载体MIL-53(Al)有好的稳定性和高的比表面积;XRD以及TEM结果表明Co/MIL-53(Al)上负载的Co3O4颗粒粒径(平均约为5.03 nm)明显小于Al2O3上Co3O4颗粒粒径(平均约为7.83 nm).MIL-53(Al)的三维多孔结构中分布均匀的位点能很好地分散固定Co3O4颗粒,高度分散的Co3O4颗粒有利于CO的催化氧化反应.H2-TPR实验发现Co/MIL(Al)催化剂的还原温度低于Co/Al2O3催化剂的还原温度,低的还原温度表现为高的催化氧化活性.CO催化氧化结果表明,MIL-53(Al)负载钴催化剂的催化活性明显高于Al2O3负载钴催化剂,MIL-53(Al)负载钴催化剂在160°C时使CO氧化的转化率达到98%,到180°C时CO则完全转化,催化剂的结构在催化反应过程中保持稳定.
- 谭海燕吴金平
- 关键词：金属有机骨架材料溶剂热法CO催化氧化
- 不同氧化处理对碳纳米管微结构和超电容性能的影响研究
- 超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能装置，具有环境友好、功率密度高(～2000W/kg)、充放电时间短(10～30s)、循环寿命长(10～50 万次)等特点，在混合动力汽车、消费性电子产品等领域有巨大的应用...
- 谢杨夏开胜周成冈韩波
- 关键词：碳纳米管含氧官能团赝电容
- 溴化聚苯醚原位交联改性磺化聚醚醚酮质子交换膜及在直接甲醇燃料电池中的应用研究
- 张运丰常艳红程寒松
- 燃料电池用聚合物质子交换膜的研究进展被引量：8
- 2020年
- 质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心组件之一,具有隔绝阴阳极、提供质子传递通道和阻止燃料渗透的作用.商业化应用的全氟磺酸PEM存在燃料渗透严重、高温条件下导电性差和成本高的问题,开发性能优良的聚合物PEM显得很有必要.本文讨论了近年来聚合物PEM的研究进展,分别从聚合物的主链、支链和交联结构角度介绍了分子结构对薄膜相分离、质子导电性、稳定性和电池性能等性能的影响,并讨论了聚合物分子结构设计方面存在的问题,最后对燃料电池用聚合物PEM在未来的发展方向进行了展望.
- 刘旭坡张运丰邓邵峰王得丽程寒松
- 关键词：燃料电池分子结构质子导电性
- 单离子传导碱金属离子二次电池
- 传统的碱金属离子二次电池采用的是双离子型电解质,金属离子除了承担离子传导还参与电极的脱嵌过程,由于阴离子不参与电极反应,除了传导电荷还表现为在电极表面富集,导致浓差极化以及离子电导率不断变化.
- 潘其云李中张运丰曾丹黎孙玉宝程寒松
- Rh@Pt内凹立方体核壳催化剂的制备及其乙醇电氧化性能
- 2023年
- 贵金属Rh基催化剂可有效催化乙醇中C―C键断裂,有利于实现乙醇完全电氧化,但Rh催化剂对乙醇电氧化的催化活性较低。本文通过种子介导生长法制备了具有内凹立方体形貌的Rh@Pt/C核壳催化剂,考察了不同Pt壳层厚度的Rh@Pt/C核壳催化剂在碱性介质中对乙醇电氧化反应(EOR)的催化性能。其中Rh@Pt0.25/C核壳催化剂对EOR的质量归一化电流最高为520 mA/mg,此时面积归一化电流也最高,为0.16 mA/cm^(2)。研究表明,Rh@Pt/C核壳催化剂中Rh和Pt之间的表面应变效应和电子配体效应取决于Rh表面Pt壳层的厚度,Pt壳层厚度的改变,可调控催化剂中Rh和Pt的协同作用,从而减弱毒性中间体对催化剂表面的吸附,优化催化剂对EOR的性能。总体上,Rh表面Pt壳层为3层的Rh@Pt0.25/C核壳催化剂表现出最优的EOR活性和稳定性,此时催化剂也兼具了较优的抗毒化能力。
- 刘嘉欣范家禾李曙辉马亮
- 关键词：核壳结构电催化
