导读:本文包含了双催化层阳极论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:阳极,甲醇,燃料电池,电极,表面积,质子,电化学。
双催化层阳极论文文献综述
刘亚迪,王绍荣[1]（2012）在《以La_(0.75)Sr_(0.25)Cr_(0.3)Fe_(0.2)Mn_(0.5)O_(3-δ)粉体作为直接甲烷燃料电池的阳极催化层的性能》一文中研究指出对于固体氧化物燃料电池而言,目前研究的一个重点问题在于如何直接应用碳氢化合物为燃料。这就对SOFC的阳极材料提出了新的要求。对于传统的Ni-YSZ金属陶瓷阳极,由于Ni对于碳氢化合物的催化活性高,易于产生碳沉积,因此,寻求一种新的阳极材料或者在现有阳极材料上涂覆一种有抗碳沉积性能的催化层材料是解决这一问题的关键。(本文来源于《第16届全国固态离子学学术会议暨下一代能源材料与技术国际研讨会论文摘要集》期刊2012-07-06）
杨长幸[2]（2012）在《质子交换膜燃料电池的活化及阳极抗CO催化层的结构设计和优化研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其清洁高效、低温运行、快速响应等优势受到广泛关注,有望成为新一代电动汽车、分布式电站的电能供应装置。PEMFC目前采用纯氢作为阳极燃料,而纯氢的制取与储运问题限制了PEMFC的进一步发展推广,采用碳氢重整气作为阳极燃料有利于解决这个问题。本文的研究目的在于对PEMFC阳极催化层进行优化设计,提高其在碳氢重整气中的综合运行性能,从以下几个方面进行实验研究论证。首先研究了一种新型的使用步进式电流加载方式的“叁步法”活化流程,结合“cooling-after-a-stop”方法对PEMFC进行活化研究:(1)详细给出了活化过程的运行参数以及活化的中间结果;(2)通过改变活化过程中每一步的运行温度来逐步增加Nafion膜以及催化层中Nafion相的含水量,使得催化层中叁相反应活性点以及质子、电子、反应气体、水的传输通道更好的建立,进而显着提高电池性能;(3)活化过程中的电池冷却方法(cooling-after-a-stop)有利于促进Nafion膜与催化层中的Nafion相的吸水能力,逐步稳定并提高电池性能,降低电池的活化过电位与欧姆过电位;(4)与传统的“一步法”活化流程相比,“叁步法”活化流程可将最大电流密度提高14.5%,即由880 mA/cm~2增加到1008 mA/cm~2。其次详细研究了PEMFC阳极抗CO催化层结构的优化问题,通过H2/空气、H2+CO/空气进行一系列电化学测试,结果表明:(1)Pt-Ru/C载量为1.5mgPt/cm~2是最优值,载量过低不能满足电化学反应需求;载量过高导致催化层过厚,阻碍反应气体传质且经济性较差。(2)阳极催化层中Nafion含量为20%是最优值,Nafion含量过低不能有效传递反应质子;Nafion含量过高阻碍反应气体传质与反应电荷转移。(3)在上述最优值组合下,PEMFC在20ppmCO的混合气中运行的最大功率密度为429.9mW/cm~2;采用恒流模式(480mA/cm~2)可在25ppmCO的混合气中可稳定运行至少5小时,其电压始终保持在0.59V以上。最后研究了采用最优阳极催化层结构(1.5mgPt/cm~2Pt-Ru/C+ 20%Nafion)的PEMFC在重整气中的综合性能。通过改变运行参数研究其在H2+CO_2和H2+CO的性能,之后研究其在H2+CO+CO_2以及在模拟重整气H2+CO+CO_2+CH4中的性能。结果表明:(1)CO_2对PEMFC性能的影响随着其浓度的增加而增加,短时期内CO_2对PEMFC影响主要是由于传质引起的反应电阻增加,可能存在的水煤气反应逆反应的影响微乎其微。(2)CO对PEMFC性能的影响随着CO浓度的增加而变大,高电流密度下对电池的毒化作用更加明显。在固定增湿温度的条件下,电池温度的升高有利于减小CO的毒化作用提高电池抗CO性能;但电池温度升高同时降低反应气体相对湿度,使Nafion膜与催化层中Nafion相吸水量下降影响质子传递能力,增加了反应电阻。增湿温度(阳极/阴极)60oC,电池温度70oC是最佳操作温度。(3)PEMFC在含有多种杂质气的重整气中能够稳定运行,且性能良好。在模拟重整气75%H2+20%CO_2+5%CH4+15ppmCO条件下运行时,最大功率密度为385.9mW/cm~2。(本文来源于《上海交通大学》期刊2012-02-01）
康永印,任明军,邹志青,杨辉[3]（2010）在《DFAFC膜电极组件阳极催化层结构的设计》一文中研究指出设计了混合单催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]、双催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]和叁层催化层[m(PtRu)∶m(Pd)∶m(PtRu)=1∶2∶1]等阳极催化层结构的膜电极组件(MEA),催化剂总载量均为8 mg/cm2。混合单催化层和叁层催化层可提高直接甲酸燃料电池(DFAFC)的稳定性和燃料利用率。以2 mol/L甲醇+10 mol/L甲酸为燃料,叁层催化层MEA的峰值功率密度从以10 mol/L甲酸为燃料的36.6 mW/cm2提高到43.1 mW/cm2,放电电压从0.44 V提高到0.45 V。(本文来源于《电池》期刊2010年04期）
王同涛,叶锋,方勇,刘桂成,王新东[4]（2009）在《DMFC阳极催化层结构优化研究》一文中研究指出要直接甲醇燃料电池阳极催化层是甲醇电化学氧化的场所,并承担着将甲醇氧化成的二氧化碳排出的作用,因此提高直接甲醇燃料电池阳极的性能对于整体性能的提高有着至关重要的作用。本文采用喷雾法制备了膜电极,并在阳极催化层中加入了不同含量的NH_4HCO_3作为阳极造孔剂,用以改变阳极催化层的微结构。实验结果表明,阳极催化层加入造孔剂后性能比未加入造孔剂有很大提高,加入造孔剂的量为50wt%时性能最好,最高性能从未加入造孔剂的111mW/cm~2提高到156 mW/cm~2。SEM表明,加入造孔剂后阳极表面的空隙率提高,这有助于传质的增加和二氧化碳的排出。(本文来源于《第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集》期刊2009-11-19）
王同涛,叶锋,方勇,刘桂成,王新东[5]（2009）在《DMFC阳极催化层结构优化研究》一文中研究指出直接甲醇燃料电池阳极催化层是甲醇电化学氧化的场所,并承担着将甲醇氧化成的二氧化碳排出的作用,因此提高直接甲醇燃料电池阳极的性能对于整体性能的提高有着至关重要的作用.该文采用喷雾法制备了膜电极,并在阳极催化层中加入了不同含量的NH4HCO3作为阳极造孔剂,用以改变阳极催化层的微结构.实验结果表明,阳极催化层加入造孔剂后性能比未加入造孔剂有很大提高,加入造孔剂的量为50%时性能最好,最高性能从未加入造孔剂的111 mW/cm2提高到156 mW/cm2.SEM表明,加入造孔剂后阳极表面的空隙率提高,这有助于传质的增加和二氧化碳的排出.(本文来源于《华南师范大学学报(自然科学版)》期刊2009年S1期）
叶晓峰,王绍荣,王振荣,胡强,温珽琏[6]（2008）在《Cu-CeO_2催化层在乙醇燃料的固体氧化物燃料电池阳极材料中的应用和研究》一文中研究指出固体氧化物燃料电池由于其燃料适应性强等优点成为近年来燃料电池研究领域的热点。在众多可使用的燃料中,乙醇燃料来源广泛、可再生,液态易于携带、运输,能量密度高,可与水以任意比互溶、有利于内部重整,由此被认为是绿色高效的燃料。(本文来源于《第十四届全国固态离子学学术会议暨国际能量储存与转换技术论坛论文摘要集》期刊2008-07-01）
俞耀伦,孙公权,辛勤[7]（2007）在《阳极催化层孔结构对DMFC性能的影响》一文中研究指出采用碳酸铵作为造孔剂,研究了阳极催化层孔结构对直接甲醇燃料电池(DMFC)性能的影响。热重、扫描电镜和压汞法分析的结果表明:碳酸铵的热分解使阳极催化层一次孔的孔容增大,而二次孔的孔容基本不变。电化学测试结果表明:与未加造孔剂的阳极催化层相比,加入碳酸铵使阳极催化层电化学活性表面积增加了26.6%;阳极电位为400 mV时的电流密度提高了53%;开路电位下的甲醇渗透率降低了12.5%;在80℃、0.2 MPa氧气条件下,DMFC的最高功率密度由186 mW/cm2提高到235 mW/cm2。(本文来源于《电池》期刊2007年01期）
俞耀伦[8]（2006）在《直接甲醇燃料电池阳极催化层的研究》一文中研究指出直接甲醇燃料电池(DMFC)由于具有结构简单、燃料便于携带、方便储存、理论比能量高等优点,在小型可移动电源和微型电源方面具有广阔的应用前景。膜电极(MEA)是DMFC的核心部件之一,直接影响DMFC的性能、稳定性以及使用寿命。本论文重点研究了阳极催化层孔结构与催化层中关键组分对电极性能的影响。在喷涂转压制备工艺基础上系统考察了造孔剂对阳极催化层性能的影响,发现较多一次孔和适中二次孔的有机结合有利于提高电池性能。碳酸铵(C_2H_(11)N_3O_5)造孔剂由于其缓慢热分解的造孔方式,增加了催化层中的一次孔孔容和电化学活性表面积。在80℃、氧气条件下与未加造孔剂时相比,电池最大输出功率密度由186mW·cm~(-2)提高到235 mW·cm~(-2)。对甲醇氧化电催化剂PtRu黑的催化活性进行了电化学研究,结果表明在Ru氧化生成Ru(OH)_3的过程中存在钌的含氧物种Ru-OH w。催化剂表面Ru-OH w覆盖度的增加是催化剂MOR活性提高的主要因素。商品化PtRu黑催化剂的处理过程对甲醇氧化的催化活性有很大影响,其性能衰减的原因可能是由于PtRu黑催化剂中Ru-OH w含量降低而引起的。高温转压与重新质子化过程都有可能降低阳极催化层中甲醇氧化电催化剂的催化活性。采用刷涂工艺制备阳极催化层,避免了高温转压与重新质子化过程,同时制备了较为适合的孔结构,电池性能得到进一步提高,最大输出功率密度达到275mW·cm~(-2)。(本文来源于《中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）》期刊2006-05-15）
赵新生,孙公权,樊小颖,汪国雄,孙海[9]（2005）在《直接甲醇燃料电池双催化层阳极的稳定性研究》一文中研究指出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。(本文来源于《电源技术》期刊2005年12期）
樊小颖,赵新生,孙海,汪国雄,王素力[10]（2005）在《直接甲醇燃料电池高性能双催化层阳极的研究》一文中研究指出提出了一种直接甲醇燃料电池(DMFC)双催化层阳极结构,该双层结构由担载型Pt-Ru/C和非担载型Pt-Ru催化层组成。测定了电池的放电性能并以扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)对电池的结构进行了研究,同时,以交流阻抗法和伏安法对电极进行了表征。结果表明,在双催化层结构中,形成了催化剂浓度和孔道大小的梯度分布,改善了物料传递、质子传递、电子传递状况,提高了贵金属催化剂利用率和电池性能。在金属含量相同的条件下,同单催化层电极结构相比,双催化层电极结构的电池比功率明显提高,由135mW·m-2增加到217mW·cm-2。此外,该双催化层结构电极还能够有效地降低甲醇渗透,提高燃料利用率。(本文来源于《电源技术》期刊2005年04期）
双催化层阳极论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
质子交换膜燃料电池(PEMFC)因其清洁高效、低温运行、快速响应等优势受到广泛关注,有望成为新一代电动汽车、分布式电站的电能供应装置。PEMFC目前采用纯氢作为阳极燃料,而纯氢的制取与储运问题限制了PEMFC的进一步发展推广,采用碳氢重整气作为阳极燃料有利于解决这个问题。本文的研究目的在于对PEMFC阳极催化层进行优化设计,提高其在碳氢重整气中的综合运行性能,从以下几个方面进行实验研究论证。首先研究了一种新型的使用步进式电流加载方式的“叁步法”活化流程,结合“cooling-after-a-stop”方法对PEMFC进行活化研究:(1)详细给出了活化过程的运行参数以及活化的中间结果;(2)通过改变活化过程中每一步的运行温度来逐步增加Nafion膜以及催化层中Nafion相的含水量,使得催化层中叁相反应活性点以及质子、电子、反应气体、水的传输通道更好的建立,进而显着提高电池性能;(3)活化过程中的电池冷却方法(cooling-after-a-stop)有利于促进Nafion膜与催化层中的Nafion相的吸水能力,逐步稳定并提高电池性能,降低电池的活化过电位与欧姆过电位;(4)与传统的“一步法”活化流程相比,“叁步法”活化流程可将最大电流密度提高14.5%,即由880 mA/cm~2增加到1008 mA/cm~2。其次详细研究了PEMFC阳极抗CO催化层结构的优化问题,通过H2/空气、H2+CO/空气进行一系列电化学测试,结果表明:(1)Pt-Ru/C载量为1.5mgPt/cm~2是最优值,载量过低不能满足电化学反应需求;载量过高导致催化层过厚,阻碍反应气体传质且经济性较差。(2)阳极催化层中Nafion含量为20%是最优值,Nafion含量过低不能有效传递反应质子;Nafion含量过高阻碍反应气体传质与反应电荷转移。(3)在上述最优值组合下,PEMFC在20ppmCO的混合气中运行的最大功率密度为429.9mW/cm~2;采用恒流模式(480mA/cm~2)可在25ppmCO的混合气中可稳定运行至少5小时,其电压始终保持在0.59V以上。最后研究了采用最优阳极催化层结构(1.5mgPt/cm~2Pt-Ru/C+ 20%Nafion)的PEMFC在重整气中的综合性能。通过改变运行参数研究其在H2+CO_2和H2+CO的性能,之后研究其在H2+CO+CO_2以及在模拟重整气H2+CO+CO_2+CH4中的性能。结果表明:(1)CO_2对PEMFC性能的影响随着其浓度的增加而增加,短时期内CO_2对PEMFC影响主要是由于传质引起的反应电阻增加,可能存在的水煤气反应逆反应的影响微乎其微。(2)CO对PEMFC性能的影响随着CO浓度的增加而变大,高电流密度下对电池的毒化作用更加明显。在固定增湿温度的条件下,电池温度的升高有利于减小CO的毒化作用提高电池抗CO性能;但电池温度升高同时降低反应气体相对湿度,使Nafion膜与催化层中Nafion相吸水量下降影响质子传递能力,增加了反应电阻。增湿温度(阳极/阴极)60oC,电池温度70oC是最佳操作温度。(3)PEMFC在含有多种杂质气的重整气中能够稳定运行,且性能良好。在模拟重整气75%H2+20%CO_2+5%CH4+15ppmCO条件下运行时,最大功率密度为385.9mW/cm~2。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双催化层阳极论文参考文献
[1].刘亚迪,王绍荣.以La_(0.75)Sr_(0.25)Cr_(0.3)Fe_(0.2)Mn_(0.5)O_(3-δ)粉体作为直接甲烷燃料电池的阳极催化层的性能[C].第16届全国固态离子学学术会议暨下一代能源材料与技术国际研讨会论文摘要集.2012
[2].杨长幸.质子交换膜燃料电池的活化及阳极抗CO催化层的结构设计和优化研究[D].上海交通大学.2012
[3].康永印,任明军,邹志青,杨辉.DFAFC膜电极组件阳极催化层结构的设计[J].电池.2010
[4].王同涛,叶锋,方勇,刘桂成,王新东.DMFC阳极催化层结构优化研究[C].第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集.2009
[5].王同涛,叶锋,方勇,刘桂成,王新东.DMFC阳极催化层结构优化研究[J].华南师范大学学报(自然科学版).2009
[6].叶晓峰,王绍荣,王振荣,胡强,温珽琏.Cu-CeO_2催化层在乙醇燃料的固体氧化物燃料电池阳极材料中的应用和研究[C].第十四届全国固态离子学学术会议暨国际能量储存与转换技术论坛论文摘要集.2008
[7].俞耀伦,孙公权,辛勤.阳极催化层孔结构对DMFC性能的影响[J].电池.2007
[8].俞耀伦.直接甲醇燃料电池阳极催化层的研究[D].中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）.2006
[9].赵新生,孙公权,樊小颖,汪国雄,孙海.直接甲醇燃料电池双催化层阳极的稳定性研究[J].电源技术.2005
[10].樊小颖,赵新生,孙海,汪国雄,王素力.直接甲醇燃料电池高性能双催化层阳极的研究[J].电源技术.2005
论文知识图
