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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂及操作条件影响研究
作者: 耿笑颖
答辩日期: 2000-12-31
导师: 张华民
专业: 化学工程
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 直接硼氢化物燃料电池(DBFC)具有理论能量密度高、电极反应速度快、便于存储运输等突出优点,在小型便携式电源等领域有着广泛的应用前景。开发高效的硼氢根氧化催化剂及优化操作条件是提高DBFC性能的关键。 采用水合肼作为还原剂成功的制备了不同粒径的纳米Ni粉,随着Ni粒径的减小,催化剂对硼氢根氧化反应和水解反应的活性都有所提高,但没有改变硼氢根反应的四电子途径。为改善Ni催化剂的性能,制备了担载型NiPt催化剂,Pt的添加提高了催化剂的活性和稳定性,采用NiPt/C催化剂时,40oC时DBFC的最大功率密度达到156 mW cm-2,最高燃料利用率达到51%。 探讨了如何抑制DBFC阳极氢气的析出,以提高硼氢根的利用率。结果表明,加入硫脲可以有效抑制Pt/C催化剂表面氢气的析出,但导致电池的放电性能大幅下降。将催化活性高的Pt与燃料利用率高的Au催化剂复合,制备了担载型的不同结构的AuPt催化剂。结果发现类核壳结构的AuPt催化剂具有良好的电池放电性能和较高的燃料利用率,40oC时最大功率密度达到112 mW cm-2,最高燃料利用率达到80%。 考察了电解质膜、电解液组成、温度等操作条件对DBFC性能的影响,测试了单电池的寿命实验,探讨了电池性能衰减的原因。首次将PBI/NaOH阴离子交换膜应用于DBFC,PBI/NaOH膜与Nafion212膜相比,硼氢根渗透率更低,电池性能更好,40oC时最高功率密度达到203 mW cm-2。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/115055
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耿笑颖. 直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂及操作条件影响研究[D]. 中国科学院研究生院. 2000.
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