【摘 要】
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直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC)作为一种新型便携式电源,具备替代传统电源的巨大潜力。本文聚焦蒸汽式直接甲醇燃料电池(Vapor-feed Direct Methanol Fuel Cell,V-DMFC),设计出三种燃料汽化系统,并在此基础上开展相关研究,主要内容包括:(1)基于电加热的燃料汽化系统设计与性能研究本文设计了基于电加热燃料汽化系统的半被
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直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC)作为一种新型便携式电源,具备替代传统电源的巨大潜力。本文聚焦蒸汽式直接甲醇燃料电池(Vapor-feed Direct Methanol Fuel Cell,V-DMFC),设计出三种燃料汽化系统,并在此基础上开展相关研究,主要内容包括:(1)基于电加热的燃料汽化系统设计与性能研究本文设计了基于电加热燃料汽化系统的半被动式V-DMFC(EV-DMFC)单体,并验证了蒸汽作用形式对于提高电池性能的有效性,同时研究发现,EV
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压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷,PZT作为最早被人们认知并使用的压电陶瓷材料之一,具有优良的综合压电性能,钙钛矿结构为它的掺杂改性及制备多元系PZT基压电陶瓷奠定了基础。PMS-PZT是一种三元系PZT压电陶瓷的固溶体,具有机电耦合系数(最大可达5300)高,介质损耗小,温度稳定性良好的优点,适用于高频、大功率环境中使用。与其他新型陶瓷材料一样,PMS-PZT陶瓷坯体具有硬度大
自石墨烯问世以来,因其优异的物理性能和特异的组织结构引发材料界的研究狂潮,与石墨烯的相关研究和应用也在飞速发展,成功的引起了科学界和应用工程行业的高度关注。本论文在综述总结了衬底催化金属对化学气相沉积(CVD)石墨烯生长特性影响规律的基础上,采用了CVD方法在Cu衬底、Cu-Ni双层复合衬底上生长出了单层和多层石墨烯,并探索了Fe-Pt合金衬底上CVD和固相碳源法生长石墨烯的可行性,采用了拉曼光谱
近年来,由于化石能源的逐渐开采所带来的资源枯竭和环境保护等问题日益严重,因此开发可再生清洁能源受到了人们的密切关注。作为煤、石油、天然气之后第4位的生物质能源因其低硫、零碳排放受到了研究者们越来越多的关注,作为生物质能源的一种,小桐子油因其密度大,方便运输和易于储藏等优点逐渐朝着产业化的方向发展。目前,小桐子油甲酯化制备生物柴油和替代石化柴油应用于冶炼炉作为燃油和碳质还原剂是主要的研究方向,但是对
氢能作为当今世界战略能源之一,在能源体系中具有非常重要的意义。氢气是一种资源丰富、热值高、环保以及可再生的能源物质,是未来最理想的燃料。氢气的制取途径多样,目前研究较多是热化学分解水制氢,热化学分解水制氢最初是基于氧交换材料(OEM)与原料发生的氧化还原(Redox)反应来实现制氢,亦称化学链制氢(CLH)；随着膜反应器的发展,该工艺被耦合于膜反应器中,从而实现了氢气的连续性制备。稀土材料钙钛矿氧
质子交换膜燃料电池(PEMFCs)是一种理想的清洁能源转化装置,PEMFCs采用Pt基催化剂作为阴极和阳极催化剂。但Pt资源稀缺,导致催化剂成本高,限制了PEMFCs的商业化发展。因此,用非贵金属催化剂代替Pt基催化剂对于PEMFCs的发展具有十分重要的现实意义。在诸多的非贵金属催化剂中,氮掺杂石墨烯(N-doped graphene)催化剂因其成本低、催化活性高和稳定性好在燃料电池技术领域拥有巨
采用脱合金方法制备的三维纳米多孔材料具有自支撑特性,稳定性好,是目前制备纳米多孔材料最受青睐的方法。但以往脱合金往往采用单相固溶物或者金属间化合物作为预合金,来制备结构和成分均匀的纳米多孔材料,但体系种类有限极大地限制了脱合金方法制备多元掺杂纳米多孔金属催化剂的进展。本课题将金属玻璃和电化学恒电位脱合金法相结合,通过将金属玻璃Pd30CuxNi50-xP20(x=0,20,30,40)等样品脱合金
可充熔盐铁空气电池是一种新型电化学蓄电储能装置,具有能量密度高、安全、成本低、无污染等特点,在智能电网、电动汽车领域具有广阔应用前景。本文以电解质为突破口,设计构建可充电Fe-空气电池的电解质新体系,采用XRD、TG/DTA、GC及化学分析方法研究充电过程中间产物和最终产物,探索了电池工作原理,通过优化电解质组成、改进电极设计和优化电池运行参数等方法调控电池性能,为电池的进一步开发奠定基础。通过对
以天然气为原料,用水蒸气转化制取富氢混合气,该工艺包含两个步骤;天然气脱硫和烃类的蒸汽转化。整个工艺流程是由原料气处理、蒸气转化、CO变换和氢气提纯4大单元组成。脱硫是在一定的压力和温度下,将原料天然气通过氧化锰及氧化锌脱硫剂,将其中的有机硫和无机硫脱至转化催化剂所允许的水平。烃类的蒸汽转化是以水蒸气为原料,在镍催化剂的作用下发生反应,生成富氢的混合气体。CO变换反应是CO进一步与水蒸气反应,大部
锂空气电池尤其是非水系电解质锂空气电池具有可与内燃机相媲美的理论能量密度而成为近十多年来国内外学术界和产业界研究的焦点,是未来大容量纯电动汽车潜在的动力电源技术之一,被认为是未来能源技术的发展方向。但是,由于理论研究的不完善以及诸多的制约因素,使得锂空气电池实际能量密度远低于理论能量密度,限制了其实际性能的提升。空气电极是影响锂空气电池充放电性能的主要因素之一,多孔碳素材料是决定空气电极性能的关键
碳纳米管是一种新兴的纳米级材料,自从1991年被日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛(Iijima)发现以来,越来越引起世界性的关注,成为各国科学家研究的焦点课题。碳纳米管结构、性能独特,具有特别广阔的应用前景。从而,如何高质量、低功耗、大产量的制备碳纳米管成为当今科学家主要投入精力的地方。本文以乙烯为碳源,Fe/Mo/Al2O3为催化剂,采用热解火焰法,通过不同的取样时间、碳源气体流