【摘 要】
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本文采用湿法造纸技术制备质子交换膜燃料电池电极扩散层专用碳纸材料,考察了影响专用碳纸性能的主要因素.研究结果表明:分散剂、粘合剂和纤维长度等对碳纸物性具有较大影响.以3mol·L的NaOH处理碳纸的基体材料,控制打浆度20°SR,按比例加入自制功能分散剂,在优化工艺条件下,制备的碳纸物性和日本东丽公司产品(Toray碳纸)物性基本相同.
【机 构】
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石油大学重质油国家重点实验室(北京昌平) 石油大学(北京)化工学院(北京昌平)
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本文采用湿法造纸技术制备质子交换膜燃料电池电极扩散层专用碳纸材料,考察了影响专用碳纸性能的主要因素.研究结果表明:分散剂、粘合剂和纤维长度等对碳纸物性具有较大影响.以3mol·L<-1>的NaOH处理碳纸的基体材料,控制打浆度20°SR,按比例加入自制功能分散剂,在优化工艺条件下,制备的碳纸物性和日本东丽公司产品(Toray碳纸)物性基本相同.
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察了不同载体担载的Ni催化剂催化甲烷裂解制氢的性能.结果表明,Ni-TiO和Ni-NbO具有优良的催化裂解甲烷制氢性能,其单位产氢量和Ni的担载量相关.TEM结果显示,Ni-TiO和Ni-NbO催化剂裂解甲烷产生纤维碳.
通过X射线衍射谱(XRD)、气态吸放氢行为(PCT曲线)、电化学充放电性能、电化学阻抗谱(EIS),本文考察了Ni添加对TiVMnCr储氢合金的电化学性能的影响.结果表明:TiVMnCr的电化学活性很差,在碱液中几乎不能放电,添加Ni之后得到了明显改善.随着Ni含量的增加,TiVMnCrNi(x=0~0.25)合金电极的放电容量先增大后减小,在x=0.15时达到最大值310mAh/g.
在Ar保护下用真空熔炼法合成了五种LaNiM(M=Al,Fe,Co,Mn,Cu)贮氢合金,用其制成的MH-Ni电池负极通过恒电流充/放电方法研究了其电化学性能.结果表明:LaNiFe电化学容量最高(290.8mAh/g);LaNiFe合金电极高倍率放电性能最优异,在以4200mA/g电流放电时,LaNiFe合金电极的放电容量仍可达15.8mAh/g,显示出良好的动力性能.
研究了MgNiSn和苯以及MgNiSn氢化物与苯分别组成的浆液的储氢性能,通过研究不同温度的下合金和氢化物分别对浆液吸氢速率的影响,发现氢化物比合金对浆液的反应速率的影响更为显著.温度对反应的影响特别明显,在反应釜中氢气压力为7MPa,反应釜桨搅拌速度为500r/min,温度为513k时合金和氢化物分别和苯组成的浆液表现出最佳的吸氢性能,其最大吸氢量分别达到了5.87wt﹪和6.02wt﹪添加Sn
通过共沉淀法制备了CuO/CeO系列催化剂,考察了CuO的含量对CuO/CeO催化剂选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响.结果表明,7.2mass﹪CuO/CeO催化剂呈现出最佳活性,在120-180℃范围内,CO转化率达到100﹪,选择性最高时可达90﹪.XRD和TPR测试结果表明,CuO与CeO之间较强的相互作用,促进了铜物种在CeO上的分散和还原性能,从而提高了催化剂对CO的氧化活性.
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采用机理模型和经验模型相结合的建模方法建立了一个5KW质子交换膜燃料电池堆实际装置的电化学模型.利用电池堆与单电池之间的内在关系,首先给出了单电池的数学描述,进而建立燃料电池堆的数学模型.其中包括热力学平衡电势、活化极化电势和欧姆极化电势等表达式,以及单电池内阻的经验公式.由于难以得到机理方程中的某些关键参数,因此采用实验设计,获得燃料电池堆的实验数据,运用线性回归的数学方法获得机理模型中活化极化
系统研究了(Ti-Cr)V(x=30,40,50,60);Ti/Cr=0.7-0.75)合金的微结构及储氢性能.XRD及SEM分析表明,当V含量x=30时,合金中由体心立方(BCC)结构的钒基固溶体主相和微量α-Ti第二相组成;当V含量增至x=40-50时,合金为单一的BCC相;当x=60时,合金中出现了C15型Laves第二相.储氢性能测试表明,随着V含量的增加,合金的活化性能下降;室温最大吸氢
采用共浸和连续浸渍法制备了一系列Pd-Me-NaZSM-5(Me=Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Mo,Zr等)催化剂.考察了其CO氧化催化性能,结果表明共浸法制备的各催化剂活性较好.详细考察了温度、Fe含量、氢气预还原、空速及水蒸气等对共浸Pd-Fe/NaZSM-5上CO氧化性能影响,并应用XRD,TEM和XPS等对其进行表征.结果表明:加入FeO可明显提高Pd/NaZSM-5活性有且
当今氢能技术已逐步被世人所接受,并逐步从单项氢能技术发展为"系统氢能技术",并将视为保证国民经济可持续发展的可靠新能源系统,因此就产生了"氢能经济"的新经济模式的新概念,随着氢能将在社会经济,文化生活,工农业生产,信息业,军事工业技术等各方面得到广泛的应用,因而最近又发展成"氢能文明社会"的新阶段,在这样的新形势下,我国如何更有效期,更快地发展氢能系统技术,这也是落实中央提出的科学发展观的一部分.