杨冬蕾
,
俞红梅
,
李光福
,
宋微
,
刘艳喜
,
邵志刚
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60050-4|
优化了碱性阴离子交换膜燃料电池(AAEMFC)使用的气体扩散电极(GDE),发现催化层中PTFE含量与催化剂担载量对电池性能与其电化学动力学特征影响很大.采用i-V曲线,开路电压,电池内阻与在线的电化学阻抗谱与动力学分析,评估了所制GDE的电化学性能.在所研究的AAEMFC电极催化层中,PTFE的最佳含量是20%, Pt载量对膜电极三相界面、催化层导电性与催化剂利用率的影响极大.当制备的GDE催化层中Pt/C的Pt载量为1.0 mg/cm2, PTFE含量为20%时,AAEMFC的峰电流密度在50 oC达到了213 mW/cm2.兼顾Pt催化剂的利用率与成本,在没有明显影响电池性能的情况下,Pt的担载量可降至0.5 mg/cm2.
关键词:
碱性阴离子交换膜燃料电池
,
气体扩散电极
,
PTFE含量
,
催化剂担载量
,
三相界面
欧秀芹
,
梁广川
,
梁秀红
功能材料
在提高大电流密度下工作时空气电极的寿命.以活性炭、乙炔黑、PTFE乳液为原料,用辊压法制备空气电极,并将其置于惰性气氛(N2,CO2)中烧结.用TG-DTA研究电极材料的热行为,用扫描电子显微镜(SEM)、压汞分析、透气性测试等方法表征空气电极的孔结构,用稳态极化曲线法测定电极的电化学性能.研究了烧结影响空气电极的微孔结构及其稳定性的机理.试验结果表明,烧结工艺能极大地提高空气电极的寿命和性能,这可归因于烧结使PTFE与电极材料中的炭粒子凝结为一体,保持了三相界面的稳定,烧结过程中PTFE中的表面活性剂和低分子量的聚合物分解,起到造孔的作用,增加了电极的三相反应表面积.试验结果有助于优化电极的制备工艺.
关键词:
气体扩散电极
,
寿命
,
烧结
,
孔结构
,
金属-空气电池
,
电化学反应器
周震涛
,
周晓斌
稀有金属材料与工程
采用将Li2CO3,电解二氧化锰(EMD)和Co(NO3)2@6H2O混合进行高温固熔反应的合成方法,制备了1种尖晶石型金属氧化物催化材料LiMn2-xCoxO4.通过电化学测试(极化曲线、放电曲线)、X射线衍射分析(XRD)以及扫描电镜(SEM)等方法对电极的微观结构和性能进行了研究.实验结果表明,以LiMn1.95Co0.05O4为催化材料的气体扩散电极具有最好的综合电化学性能.其0.9V极化电位时的最大电流密度可达210mA/cm2AA型(5号)样品电池以100mA电流恒流放电,容量可高达4439mAh.
关键词:
尖晶石
,
烧结
,
催化剂
,
气体扩散电极
宋叶青
,
曹礼梅
,
杨骥
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.04.2014082602
采用C／PTFE气体扩散电极在无隔膜体系中进行H2 O2发生工艺研究，探讨了石墨和Vulcan XC?72碳黑两种碳材料以及电解电压、pH值对该反应过程的影响．结果表明，在较低的空气流量（1．41 cm3·min－1·cm－2）下，以Vulcan XC?72碳黑为表面的气体扩散电极相比石墨电极有较高的H2 O2产率和电流效率，碱性条件比酸性条件下H2O2产率和电流效率更好；在2．6 V恒定电压下，2 h后，H2 O2浓度达到了250 mg·L－1，电流效率从69?8％降到44．7％，单位产量能耗从5．87 kWh·kg－1升高到9．16 kWh·kg－1．
关键词:
气体扩散电极
,
氧还原
,
H2 O2
,
电化学
徐夫元
,
李星
,
祝社民
,
陈英文
,
宋天顺
,
沈树宝
功能材料
制备了C/PTFE气体扩散电极,在隔膜式反应器中考察了该电极还原氧气合成过氧化氢的性能.通过循环伏安及恒电流电解实验考察了氢离子浓度、硫酸钠浓度对氧还原合成过氧化氢的影响.实验发现,电解液pH急剧上升,导致氧还原机理转变,利于过氧化氢的合成;而过氧化氢的积累对其合成不利.通过开式连续电解获得较高电流效率(>80%)、过氧化氢浓度(>0.3%)及稳定pH值.隔膜能够有效降低阴极产物在阳极的氧化损失.
关键词:
过氧化氢
,
气体扩散电极
,
隔膜式反应器
,
电流效率
孙新阳
,
周德璧
,
吕董
,
谭龙辉
,
赵伟利
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2010.00041
采用化学氧化聚合法合成了以碳为载体的钴-聚噻吩复合物(Co-PTh/C)作为气体扩散电极氧还原催化剂. 通过扫描电子显微镜-能量色散X射线能谱(SEM-EDX)、透射电子显微镜(TEM)等测试技术对催化剂进行表征. 结果表明,Co-PTh/C催化剂颗粒的粒径为10～30 nm,且分布均匀. 利用极化曲线、交流阻抗等电化学方法测试了其在碱性介质中(6 mol/L KOH)对氧还原的催化性能. 此催化剂在碱性介质中空气气氛条件下,电极电位在-0.20 V(vs.Hg/HgO)时电流密度达到0.152 A/cm2,催化性能高于质量分数5%Pt/C,显示出优越的氧还原电催化性能. 采取催化层/集流体/扩散层的排布方式,以纯锌为负极,6 mol/L的KOH为电解液,将气体扩散电极与锌负极组装成锌-空气电池. 电池以0.075 A/cm2进行恒流放电,放电电压为1.1 V且性能稳定.
关键词:
聚噻吩
,
氧还原
,
气体扩散电极
,
电流密度
李芬
,
徐献芝
,
朱梅
,
宋辉
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.06.031
以锌空气电池气体扩散电极为研究对象,采用分层添加催化剂的方式研究了改变催化层位置对气体扩散电极放电性能的影响.将气体扩散电极以集流体为中心分为两面:面向空气侧的A面与面向电解液侧的B面.根据催化剂添加位置的不同,制作四类电极:AB两面都添加催化剂、AB两面都不添加催化剂、只在A面添加催化剂、只在B面添加催化剂.在同等条件下对比并分析四类电极的放电效果.实验证明.当催化层位于气体扩散电极的空气侧(A面)时,整个电池的浓差极化与欧姆极化都会增大,而只在气体扩散电极靠近电解液侧(B面)添加催化剂时电极放电性能相对较好.
关键词:
气体扩散电极
,
催化层
,
锌空气电池
