小身材大能力

日本东芝公司开发的“直接甲醇”燃料电池。该电池只有拇指大小，其输出功率却可以达到100毫瓦，可为小型音频装置提供长达20小时的电力。据悉，这种电池计划于2005年内达到实用化阶段，将被广泛应用于手机和笔记本电脑。     

电动车电池研究进展

采用电动车代替汽车可以彻底根除汽车尾气的污染,开发电动车的核心问题是电池。比较实用的电动车电池有:镍 -金属氢化物 (Ni-MH)蓄电池、金属燃料电池、氢 -氧燃料电池和直接甲醇燃料电池。介绍了这些电池的结构、原理,以及近年来的研究进展和今后的改     

用于直接甲醇燃料电池系统甲醇浓度控制的软测量

为了提高直接甲醇燃料电池燃料的效率,并使该系统微型化,提出了一种用于控制该系统中循环甲醇浓度的软测量算法。该算法利用甲醇浓度对电化学响应的特性,将电堆的电流、电压以及温度作为对浓度的响应参数,将每片电池作为传感原件,准确测量电池的电流、电压和温度。结果表明,采用该算法从实验结果推测值的甲醇浓度误差小于0.40%。该算法可用于微型燃料电池的开发。     

燃料电池：演绎新型的动力科学“神话”

现在国内外电动汽车的蓄电池主要有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、锌一空气电池、银锌蓄电池、燃料电池等数种，其中燃料电池是近年来出现的新事物，被许多人认为是一个发展方向，因与其他电池比较，燃料电池具有功率密度高，工作温度低、起动性能好，运动部件少，安全可靠，污染少，噪音低等多项优点。 燃料电池是一种直接将化学能转化为电流的电池，只需氢和氧两种元素，利用这两种元素通过媒介作用转化为电流。氧气可直接以空气中提取，关键是提取氢气的方法。氢气从汽油、甲醇、乙醇等燃料中提取，燃料电池也因此得名。 燃料电池作为现代汽车技术发展的方向，美欧日等发达国家十分重视燃料电池的发展。世界上第一辆燃料电池作动力的轿车是由奔驰汽车公司制造，于1996年5月在德国柏林向公众展示。这款称作“Necar”的轿车不会产生污染物，它向空中排放的是纯水蒸气，不含任何物质，甚至没有二氧化碳，使用甲醇做燃料。而美国的Abl公司开发的燃料电池是使用汽油做燃料的，这种车载燃料电池动力系统是由汽油箱、转化器、燃料电池、电动机组成。其中转化器是将汽油转化为氢气的设备，把汽油加热，直至处于汽化状态，然后输入一个有点火功能的金属反应缸内，在低氧状下通过“不完全燃烧”产生氢，然后将氢输送到燃料电池。由于燃料电池构造复杂，生产成本高昂而无法推广。直至近年进行了一系列改进，燃料电池轿车在价格上与普通轿车相比约高10％-15％，已居有一定发展价值。 近几年，我国已有一些大城市，诸如北京、上海在进行燃料电池车的探索。然而，对燃料电池的研究从未间断。作为一个新兴领域，国外有很多经验和教训可以被我们借鉴和吸取，我们也应结合自身发展把这一领域的研?     

代替甲醇作为直接燃料电池燃料的有机物研究进展

发展直接甲醇燃料电池，要面对不少困难，所以有必要寻找其他有机物代替甲醇作为直接醇类燃料电池的燃料．综述了可代替甲醇作为直接醇类燃料电池燃料的有机物，主要有乙醇和多羟基醇．其中乙醇是人们最感兴趣的有机物，是可再生、环保型能源．乙二醇是多羟基醇类中最简单的醇，具有较高的化学能／电能转换率．     

新型催化剂：让燃料电池无污染更耐用

“以后如果在野外手机没电时，我们只需要通过手机背壳的一条头发般大小的管子往电池里添加甲醇，手机就如同充满电可以继续正常使用。”描绘这一美妙图景的是广州大学燃料电池制氢技术及新型催化剂的项目负责人林维明教授。该校化学化工学院最近研发出的燃料电池制氢技术及新型催化剂，不仅能降低电池燃料中有毒成分的含量，而且还能够提高燃料的使用率和延长燃料电池的使用寿命，可在计算机、手机、汽车等方面推广应用。     

直接甲醇燃料电池的阳极进料系统及控制策略

直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)的甲醇燃料的利用关系到系统的能量密度,是其微型化亟待解决的问题。为了提高甲醇利用率和提高系统的能量密度,必须采用必要的进料系统和控制策略。该文从主动和被动两类系统总结了面向直接甲醇燃料电池的关键系统组件和相关的控制策略,从系统工程的角度加以分析,总结了DMFC用甲醇传感器和系统控制的设计开发思想,并指出电池型化学传感器将是DMFC用甲醇传感器的主要开发方向,系统需采用脉冲式进料和混合动力方式以适应不同模式的负载。自呼吸电堆需采用基于化学势为推动力的被动式进料方式。采用空载自升温模式有助于缩短启动时间。     

优质液体燃料甲醇的开发应用

燃料甲醇大体是一种由脱水粗甲醇或甲醇与C_2以上低碳醇构成的混合物,它与合成烃类相比,投资少,生产成本低,生产工艺相对成熟,而且在经济上更富有竞争力。燃料甲醇较之汽油具有辛烷值高、燃烧效率高、燃烧排放气洁净、不产生环境污染的优点,还可作为“能量载体”解决边远地区煤炭和天然气的输送。因此,燃料甲醇的开发应用,是工业发达国家竞相开发的重要领域,近几年已取得显著的进展,它的开发应用,将对世界工业产生深远的影响。     

磺化聚醚砜膜和聚醚砜／磺化聚醚砜共混膜初探

以氯磺酸为磺化剂，以二氯甲烷为溶剂，在室温下合成了磺化聚醚砜（SPES），并采用红外光谱证明了SPES中-SO3H基团的存在。采用流延法制备了SPES膜和PES／SPES共混膜。SPES膜在室温下的电导率和甲醇透过系数随着磺化度的增大而增大。由于PES／SPES共混膜存在相分离行为，导致其甲醇透过系数随PES的含量增加而降低。PES的加入降低了共混膜-SO3H基团的浓度，导致共混膜的电导率也降低。所制备SPES膜和PES／SPES共混膜表现了较好的质子传导性能和阻醇性能，有望作为直接甲醇燃料电池用质子交换膜。     

汽车的别样“食谱”

尽管汽油和柴油现在仍然是驱动汽车的主要能源，但是，人们开发新的能源形式的努力一直在继续。汽车的“食谱”也从汽油和柴油的二元世界过渡到包括氢燃料电池，电力、生物柴油、甲醇、乙醇、丙烷、天然气等各种新燃料的五彩世界。在采用这些替代能源的汽车中，氢燃料电池汽车带给我们的想象最为美妙。不过，电动汽车、生物柴油汽车、甲醇汽车和天然气汽车更是“笨鸟先飞”。全世界的天然气汽车现在已经有了200万辆。     

Comparative studies of anode gas diffusion layers for direct methanol fuel cells

采用扫描电子显微镜(SEM)、汞注入孔隙计(MIP)和电化学方法考察了4种常用的阳极扩散层———碳布、碳纸、XC-72碳粉修饰的碳纸(以下简称XC-72)、碳纳米管扩散层———对直接甲醇燃料电池性能的影响.结果表明:碳纳米管扩散层在1 000~3 000nm具有丰富的孔径分布和最大孔隙率;碳纸和XC-72扩散层组装的单电池在大电流密度下分别由于孔径大不利于输水和孔径小不利于输气而使得电池性能较差;碳布扩散层组装的单电池虽然具有最大的甲醇扩散系数,但是由于其厚度问题使得性能稍差于碳纳米管扩散层电池.阳极极化结果也表明碳纳米管扩散层电池具有最小的甲醇传质阻力.因此碳纳米管扩散层组装的单电池具有最优性能,最大电流密度为460mA·cm-2,最大功率密度为110mW·cm-2.     

阳极电催化剂在直接甲醇燃料电池中的应用

直接甲醇燃料电池以燃料甲醇来源丰富，价格低廉，储存、携带方便而成为近年的研究热点．评述了电极催化剂在直接甲醇燃料电池的研究概况，详细介绍了各种催化剂对甲醇氧化的作用。     

直接甲醇燃料电池双极板冷却通道的热设计

将单个直接甲醇燃料电池的固体骨架看成开口系统,燃料电池稳定运行时的热负荷由阳极反应、阴极反应和甲醇直接氧化反应产生的3部分热量组成,利用热力学原理将其计算.在双极板上设置平行的冷却通道,将电池电化学反应产生的热量及时排出,有利于燃料电池的稳定运行.根据燃料电池中燃料、氧化剂的流向和冷却通道内冷却水流向的不同,冷却水和壁面的换热分别在恒热流密度和恒壁温热边界条件下进行.计算了2种情况下冷却通道壁面的温度和换热系数.结果表明,前者的换热效果要比后者好,但是,后者保证了工作层面具有恒定的温度,更有利于直接甲醇燃料电池的稳定运行.     

燃料电池的奉献之光—记清华大学核能与新能源技术研究院副研究员谢晓峰

燃料电池（Fuel Cell），是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。研发这样的“发电厂”，听来好像更属于七尺男儿的领域。     

NEC 2004年推出燃料电池笔记本

日本电气公司(NEC)近日宣布，该公司将于2004年推出一种使用燃料电池的笔记本电脑，这种电脑的连续使用时间可达5小时，高于目前使用锂电池的笔记本电脑。NEC研制的上述燃料电池内含一个装有甲醇的容器，电池内发生的化学反应可产生电能。在燃料用尽之后，用户须重新加注甲醇或是更换新的甲醇燃料筒。除NEC外，东芝、索尼、日立和卡西欧等公司也在大力研制燃料电池。     

微生物燃料电池技术发展及其应用前景

微生物燃料电池可以借助微生物的催化作用直接将燃料(如有机酸,糖类等)的化学能转化为电能.某些类型的细菌具有将电子传递到细胞外并与外界电子受体接合的能力,可以用于构建微生物燃料电池.微生物燃料电池的研究集中于产电细菌、电极材料和电池反应器构型等方面,同时,微生物燃料电池在废水处理、生物修复等方面具有广阔的应用前景.     

加速碳中和的能源载体和动力总成技术

由于“巴黎协定”和中国碳中和的气候保护目标及对能源独立的追求，需要加速对节能减排和二氧化碳中和的技术研究与开发。目前，在汽车动力系统的节能减排与碳中和方面，主要有3种发展概念：电池驱动；燃料电池驱动；基于二氧化碳中和的内燃机可持续合成燃料驱动。根据能源使用的生命周期，将效率因素简化归纳为决策因素，在时间上无法反映出减少二氧化碳排放及减少化石能源的需求。与必要的能源供应相比，可再生能源的区域可用性有限，因此须以成本效益优势的方式来解决化石能源大规模替代的技术与基础建设问题。除了直接使用可再生电力外，绿色氢气和衍生的合成燃料可以大大加快化石能源的替代。短期内，合成燃料可以实施到全球的现有车辆上（约12亿辆），并持续增加混合汽油、柴油或天然气的混合比例，直到化石能源完全被绿色的氢气、合成燃料或电力所取代。介绍了氢气动力系统（H₂内燃机和燃料电池动力系统）与合成燃料相关的技术解决方案。     

我校两项科研成果达到国际先进水平

由我校化学工程学院李忠芳教授等主持完成的“直接甲醇燃料电池发电技术研究”和“弱碱性聚合物膜直接醇类燃料电池发电技术研究”两个项目同时通过了技术成果鉴定。来自省内外著名专家组成的鉴定委员会认真听取了课题组的汇报，审查了有关技术资料和文件，现场查看了样品及电池的发电试验。经过认真讨论一致认为：     

浅析山西全面推广甲醇燃料及甲醇汽车的使用

由于石油资源的日益匮乏,发展新能源作为汽车燃料已迫在眉睫。介绍了甲醇作为车用替代燃料的发展现状,分析了山西省甲醇燃料的发展情况以及企业使用状况。     

超大容量的纳米电池

不少人都遇到过这种情况：移动电话在仅仅通过两个小时后就没有电了，正在使用的便携式电脑突然“弹尽粮绝”。而采用纳米技术制造的超大容量的电池将乇底改烃这种情况，研究人员正在设计一种小型氢燃料电池，它将替代现在便携式电脑所用的那种充电电池，并可供便携式电脑连续工作10个小时。这种小型氢燃料电池中，科学家们准备使用多孔的纳米氧化锋晶体，它的多孔结构可以储存人是氢气。