检索结果-南通市图书馆

催化剂非均匀分布的质子交换膜燃料电池操作条件研究

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化工学报 2023年第9期74卷 3831-3840页

作者：李艺彤郭航陈浩叶芳北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

催化层中铂载量沿流道方向的梯度分布会影响反应物利用以及热量和物质的传递,而操作条件对铂载量梯度分布质子交换膜燃料电池电性能和传热传质的影响尚不明确。因此,基于二维、非等温、两相质子交换膜燃料电池模型探究了操作条件反应物... 详细信息

催化层中铂载量沿流道方向的梯度分布会影响反应物利用以及热量和物质的传递,而操作条件对铂载量梯度分布质子交换膜燃料电池电性能和传热传质的影响尚不明确。因此,基于二维、非等温、两相质子交换膜燃料电池模型探究了操作条件反应物流向和化学计量比对铂载量二梯度分布和多梯度分布中的三梯度分布质子交换膜燃料电池的影响。研究表明,反应物流向对铂载量梯度分布燃料电池的电性能和物质含量的影响较弱;化学计量比的增加可以提高铂载量梯度分布燃料电池的电性能,并且随着化学计量比的增加,铂载量梯度分布的燃料电池性能相对于均匀分布的燃料电池性能的提升效果增强。

关键词：质子交换膜燃料电池催化剂非均匀分布操作条件电池性能传热传质

环境温度对纸基微流体燃料电池性能影响的实验研究

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工程热物理学报 2023年第4期44卷 1096-1102页

作者：刘智马继成杜青焦魁白富强王博文樊林浩天津大学内燃机国家重点实验室天津300350 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

随着诊断和传感领域中小型电子设备对便携式、可持续、清洁电源的需求,刺激了对新型微型电源的研究与开发。纸基微流体燃料电池凭借其结构简单、成本低廉、无污染的特点逐渐成为医学诊断微型电子设备最有前景的供能装置。本文研究了环... 详细信息

随着诊断和传感领域中小型电子设备对便携式、可持续、清洁电源的需求,刺激了对新型微型电源的研究与开发。纸基微流体燃料电池凭借其结构简单、成本低廉、无污染的特点逐渐成为医学诊断微型电子设备最有前景的供能装置。本文研究了环境温度、燃料浓度对纸基微流体燃料电池输出性能的影响,并且研究了高温下纸基微流体燃料电池的耐久性。研究结果表明,随着环境温度的增大,催化活性不断增强,电池内部离子传输阻力减小,燃料电池输出性能不断提高,温度为45℃时,燃料电池性能达到最优,其峰值功率密度为22.26 mW/cm^(2);提高燃料浓度有利于增强电池内部离子传输速率,减少离子传输阻力,使得电池性能提升;在高温下长时间工作,电池催化剂活性下降,内部离子传输阻力增大,电池性能下降。

关键词：纸基微流体燃料电池环境温度传输阻力电池性能耐久性

催化剂分布对可渗透阳极微流体燃料电池性能特性影响的研究

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化工学报 2022年第9期73卷 4156-4162页

作者：张童杨扬叶丁丁陈蓉朱恂廖强重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆大学工程热物理研究所重庆400030

微流体燃料电池是一种新型微型电源装置。酸性体系下电池运行时产生的CO_(2)气泡会严重影响电池性能以及稳定性。研究电池运行过程中气泡动态行为对削弱气泡影响具有重要意义。本文构建具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池,实验研究... 详细信息

微流体燃料电池是一种新型微型电源装置。酸性体系下电池运行时产生的CO_(2)气泡会严重影响电池性能以及稳定性。研究电池运行过程中气泡动态行为对削弱气泡影响具有重要意义。本文构建具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池,实验研究了阳极催化剂分布对电池性能以及CO_(2)动态行为的影响。结果表明:催化剂分布在阳极两侧时电池性能最好,但电池波动性大。仅在一侧分布催化剂时,电池运行稳定,气泡主要在电解液流道形成。

关键词：微流体燃料电池可渗透阳极催化剂分布气液两相流气泡电池性能

3通道蛇形流场板氢氧质子交换膜燃料电池性能仿真研究

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化学工程 2023年第10期51卷 18-23页

作者：李英辉王晓寰石家庄职业技术学院电气与电子工程系河北石家庄050081 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

3通道蛇形PEMFC(质子交换膜燃料电池)因能量转换效率高、体积小、低噪声、清洁无污染等优势而被广泛应用。3通道蛇形燃料电池流场内燃料压力、燃料流量直接决定着电池的电压-电流性能,采用数值仿真法分析3通道蛇形流场质子交换膜燃料电... 详细信息

3通道蛇形PEMFC(质子交换膜燃料电池)因能量转换效率高、体积小、低噪声、清洁无污染等优势而被广泛应用。3通道蛇形燃料电池流场内燃料压力、燃料流量直接决定着电池的电压-电流性能,采用数值仿真法分析3通道蛇形流场质子交换膜燃料电池的燃料压力、流量对电池性能及启动性能的影响,可以直观获得膜燃料电池通过实验手段无法测量局部微弱变化。仿真结果表明:电池电压、电流分别受氢气压力和流量影响较大;当氢气与空气的流量比控制在1.3—3.0时,电池的输出电流最佳,电池的电流密度分布比较均匀;电池启动后电池和电流都有一定波动,电池运行13 min以后,电池电压和电流趋于稳定。3通道蛇形质子交换膜燃料电池仿真模型的建立为燃料电池流场仿真模型的构建与优化提供了参考。

关键词：氢氧燃料电池 3通道蛇形流场仿真分析电池性能

Li/MnO_(2)一次电池用纸基隔膜的制备和性能研究

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中国造纸 2023年第4期42卷 41-47页

作者：李雅欣李尧龙金胡健华南理工大学轻工科学与工程学院广东广州510640

本研究以天丝纤维为原料,通过打浆获得原纤化天丝纤维,采用湿法成形技术制备了原纤化天丝隔膜并应用于Li/MnO_(2)一次电池,对比探讨了不同原纤化程度天丝纤维隔膜和熔喷无纺布隔膜的微观形貌、孔隙结构和电化学性能。结果表明,原纤化程... 详细信息

本研究以天丝纤维为原料,通过打浆获得原纤化天丝纤维,采用湿法成形技术制备了原纤化天丝隔膜并应用于Li/MnO_(2)一次电池,对比探讨了不同原纤化程度天丝纤维隔膜和熔喷无纺布隔膜的微观形貌、孔隙结构和电化学性能。结果表明,原纤化程度的增加使隔膜表面细小纤维覆盖主干纤维,同时孔隙率从76.3%降到67.3%,Gurley值从3.30 s增加到10.1 s,平均孔径从0.79μm降到0.35μm,电池欧姆阻抗R_(Ω)从1.55Ω增加到1.94Ω,电池放电电压平台和比容量明显降低。相比于熔喷无纺布隔膜,天丝隔膜厚度较小,平均孔径较小且孔径分布均匀,离子阻抗较低,放电性能稳定。

关键词：原纤化天丝纤维隔膜孔隙结构电池性能

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涉水锂离子电池的腐蚀与析氢风险研究

北京航空航天大学学报 2022年

作者：张青松李东琪连晓雪中国民航大学民航热灾害防控与应急重点实验室中国民航大学理学院

每年锂电池涉水事件频发，特别是沿海地区及海事应用方面常常遇到高盐度涉水事件。本文以18650型电池为样本，进行了不同盐度条件下涉水锂离子电池的腐蚀与析氢风险实验研究。结果表明，锂离子电池涉水时首先发生电解和电化学腐蚀现象... 详细信息

每年锂电池涉水事件频发，特别是沿海地区及海事应用方面常常遇到高盐度涉水事件。本文以18650型电池为样本，进行了不同盐度条件下涉水锂离子电池的腐蚀与析氢风险实验研究。结果表明，锂离子电池涉水时首先发生电解和电化学腐蚀现象，盐度越高，这种现象越显著。腐蚀主要发生在阳极帽处，随着腐蚀进行，腐蚀孔向内部深入，直至电池彻底损坏。涉水中锂电池的质量损失速率与电压降之间存在一定正相关关系。腐蚀产物主要为氢氧化亚铁、氢氧化铁和氢氧化铝。涉水过程中阴极析出大量氢气，氢气产生速率与盐溶液浓度成正比关系。对于较为封闭的应用环境极易达到氢气爆炸下限。轻度腐蚀后电池热失控过程的喷射程度较为剧烈，燃爆危险性较高；而过度腐蚀则会直接破坏电池结构，进而使电池完全失效。

关键词：锂离子电池安全涉水电池性能热失控析氢

不同支撑结构的固体氧化物燃料电池数值模拟分析

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储能科学与技术 2024年第5期13卷 1710-1720页

作者：刘鑫宇张安安廖长江西南石油大学化学化工学院四川成都610500 西南石油大学电气信息学院四川成都610500

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效的发电系统,能够直接将化学能转换为电能。如何保证电池高效且稳定地运行是亟待解决的问题。本工作建立了单片的平板式固体氧化物燃料电池的三维模型,涉及电化学、传质和传热等多个物理场的耦合,通过... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效的发电系统,能够直接将化学能转换为电能。如何保证电池高效且稳定地运行是亟待解决的问题。本工作建立了单片的平板式固体氧化物燃料电池的三维模型,涉及电化学、传质和传热等多个物理场的耦合,通过COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对模型进行数值计算并验证模型,其I-V曲线表明数据误差小于6%。在该模型基础上,开发了基于阴极及电解质支撑的SOFC的三维模型,并继续研究了不同操作参数、支撑结构对SOFC的输出功率、温度等诸多因素对电池的输出功率、温度等物理参数带来的影响,对电池的影响情况通过极化曲线和功率曲线来反映。仿真结果表明,连接肋板会影响电池内部气体的扩散,进而发现电流密度与物质的分布有紧密联系。通过进一步的研究表明,支撑层厚度、压力以及输入燃料流量等因素均会对电池的输出功率、温度等带来影响,增大工作压力、燃料输入流量等均能提高输出功率,但这也会导致电池内部温度上升,而输出功率与电池支撑层厚度成反比。相同条件下,阴极支撑型SOFC的输出功率大于电解质支撑型SOFC的输出功率,本研究对SOFC的结构设计、实验工作具有一定的指导作用。

关键词：固体氧化物燃料电池电池性能阴极支撑数值模拟电池温度

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硅溶胶/热空气复合活化对钒电池电极材料性能的影响

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硅酸盐学报 2020年第9期48卷 1408-1417页

作者：陈娜张欢罗旭东辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051

利用硅溶胶/热空气复合活化法改性石墨毡,并对其表面形貌、微观结构以及电化学性能进行了分析研究。结果表明:硅溶胶/热空气复合活化使石墨毡电极的亲液性增强、比表面积增大、氧官能团数量提升,由此组装的钒电池电化学性能显著提高;活... 详细信息

利用硅溶胶/热空气复合活化法改性石墨毡,并对其表面形貌、微观结构以及电化学性能进行了分析研究。结果表明:硅溶胶/热空气复合活化使石墨毡电极的亲液性增强、比表面积增大、氧官能团数量提升,由此组装的钒电池电化学性能显著提高;活化后石墨毡表面的C—O氧官能团是钒电池氧化还原反应的有效活性位点,当硅溶胶添加量为50%(质量分数)时,石墨毡表面的C—O氧官能团数量达到4.18%;当电流密度为40 m A/cm^2时,以硅溶胶添加量50%的石墨毡为电极组装钒电池,其库仑效率达到95.58%,能量效率达到86.07%,电压效率达到92.35%,比未活化石墨毡为电极组装的钒电池分别高出10.93%、9.16%、3.22%。

关键词：钒电池石墨毡硅溶胶复合活化电池性能

锑离子添加剂对低共熔溶剂(DES)电解液液流电池的性能改善研究

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化工学报 2021年第6期72卷 3368-3379页

作者：纪燕男孙培茁马强张玮琦苏华能徐谦南通理工学院电气与能源工程学院江苏南通226002 江苏大学能源研究院江苏镇江212013

非水系氧化还原液流电池(NARFB)的广泛应用受制于其较低的性能。在电解液中加入一些金属离子添加剂是一种可能的解决方案。实验研究了Sb3+离子对低共熔溶剂(DES)电解液液流电池电化学性能的影响。结果表明,添加Sb3+离子可以强化V(Ⅲ)/V(... 详细信息

非水系氧化还原液流电池(NARFB)的广泛应用受制于其较低的性能。在电解液中加入一些金属离子添加剂是一种可能的解决方案。实验研究了Sb3+离子对低共熔溶剂(DES)电解液液流电池电化学性能的影响。结果表明,添加Sb3+离子可以强化V(Ⅲ)/V(Ⅱ)氧化还原离子对的电化学反应动力学(最高可达22.6%)过程,钒离子在DES中的扩散系数提高了63.3%,并且电荷转移电阻降低了11.9%。场发射扫描电子显微镜表明,Sb^(3+)离子电沉积在石墨毡的表面,对电化学反应起催化作用,从而改善了电化学性能。考虑增强的动力学和降低的活性比表面积之间的平衡,确定了Sb3+的最佳浓度为15 mmol·L^(-1)。此外,当使用含有Sb3+的负极电解液液流电池时,液流电池的功率密度提高了31.2%,从含原始电解质的3.08 mW·cm^(-2)到含15 mmol·L^(-1) Sb^(3+)离子的4.04 mW·cm^(-2)。这些结果为改善NARFB的电池性能提供了一个便捷而有前景的方法。

关键词：低共熔溶剂(DES) 氧化还原液流电池(RFB) 锑离子电池性能