铅笔及铝罐发电

[目的与思路] 由于地球面临能源危机,因此我们希望在了解电化学中的燃料电池的原理,以家居废物代替燃油发电,研制一枚符合环保理念的电池. 必须确保所制成的电池能够产生一定瓦特的电力,足以驱动某些微型电器,以便制成品能应用于日常生活中.     

从文献统计看世界车用燃料电池研发的生态与演变:主要国家研发布局对比与启示

经过近10年的快速发展,车用燃料电池的性能、寿命和成本在国际上已经取得了突破性进展,新一轮的燃料电池汽车产业化浪潮正在迫近.为鸟瞰全球车用燃料电池研发布局,梳理技术发展脉络,掌握科技创新的新动向,本文通过对车用燃料电池文献的检索与统计,详细分析了世界车用燃料电池论文与专利的数量与质量、研发重点领域与分工、研究机构的性质与数量、参与的广泛度与集中度等研发生态与演变.在此基础上,对比分析了我国燃料电池汽车与国际先进水平的差距和存在的问题,从研发布局的角度探寻了优化我国燃料电池汽车产业化研发的方向.     

常压氢氧燃料电池的研究(第Ⅰ报)

氫氧电池是燃料电池中最古老的形式之一,其中以貝康的高压电池成效較大,它系以两层不同孔径的鎳板作电极,在40大气压200℃下操作,效率虽較高,但設备极为庞杂。近年来,常压、常溫电池逐漸受到了重视。作者也选择了常压、90℃的氫氧电池作为研究对象。一般认为,氫氧燃料电池的总反应为H_2+1/2O_2=H_2O。根据其自由能的数据,在90℃时的电动势应为1.2伏。在碱性溶液中,两极的反应分     

完全不使用贵金属催化剂的碱性聚合物燃料电池

近几十年,燃料电池技术经历了革命式发展,其中一个根本性改变是使用聚合物电解质代替电解质溶液,这使得电池尺寸变得更小而功率密度变得更大.目前,酸性聚合物电解质被广泛使用.尽管已取得很大成功,但基于酸性聚合物电解质的燃料电池严重依赖于贵金     

碳毡可渗透阳极空气自呼吸微流体燃料电池性能

构建了具有碳毡可渗透阳极的空气自呼吸微流体燃料电池,与阳极采用碳纸可渗透电极的空气自呼吸微流体燃料电池进行了对比,在酸性和碱性条件下分别测试了两种阳极的电化学性能以及电池性能,并在碱性条件下对电池内的传质与性能特性进行了实验研究.实验结果表明,无论是酸性还是碱性条件下,碳毡电极的电化学性能均优于碳纸;在酸性条件下,采用碳毡阳极的自呼吸微流体燃料电池的最高功率密度和极限电流密度分别是采用碳纸阳极的自呼吸微流体燃料电池的1.8倍和2.8倍;在碱性条件下,采用碳毡阳极电池的最高功率密度为35.1 mW/cm~2,极限电流密度为192.9 mA/cm~2,分别是采用碳纸阳极的自呼吸微流体燃料电池的5.2倍和7倍;与酸性条件相比,碱性条件下两种阳极的自呼吸微流体燃料电池的性能均较好;在碱性条件下,电池的性能随着燃料及电解液流量的提高而增加,而后保持不变,随着燃料浓度、电解液及支持电解液浓度的提高均呈现先增加后减小的趋势.     

环保猪离人类有多远

重组遗传基因的猪也叫环保猪。如同使用期望能防止环境破坏的天然成分的杀虫剂那样，环保猪的问世也并非尽如人意，有时也潜伏着风险。是否应该继续培育环保猪，着实到了应该冷静对待和深刻研讨的时候了……[编者按]     

燃料电池的研究现状与方向

燃料电池是一种高效的发电装置,有利于解决人类节能与环保两大难题.本文对燃料电池的研究现状进行了分析,论述了燃料电池的研究方向,并提出在燃料电池的研究中引入力学方法进行研究.     

蟑螂昆虫机器人

据国外媒体报道,科学家们正在考虑使用一种燃料电池将蟑螂体内的糖分转化为电能,从而向着将这些昆虫变成事实上的“半机械生物”迈出重要一步. 凯斯西储大学化学家丹尼尔·希尔森表示,将一个可充电电池和一个生物电池植入蟑螂体内,它们将可以存储产生的电能.     

新型天然气燃料电池问世

<正>现代生活离不开电和天然气供应,仔细算算,这笔开销其实并不是一个小数目。日前,一种可以将天然气转化为电能的新型燃料电池已经问世。这种固体燃料电池由许多组合电池组成,每一块电池都只有一张CD大小。当你打开它的时候,它能达到850℃的高温,将天然气转变成富含氢的气体为燃料电池所用,满足一个四口之家的日常所需。这种燃料电池极其安全也非常廉价,而     

燃料电池:21世纪大步进入市场

早在 1 5 0年前 ,科学家就提出了燃料电池作为电源的设想。 2 0世纪 80～ 90年代 ,燃料电池的开发由实验室进入半商业化应用。尤其近几年 ,环保呼声日趋高涨 ,燃料电池的商业化获得了空前的机遇     

碱性燃料电池用聚烯烃类阴离子交换膜的研究进展

与质子交换膜燃料电池相比,基于阴离子交换膜的碱性燃料电池具有可使用非贵金属催化剂、电极反应速率高等优点,近年来受到广泛的关注.然而,到目前为止,尚未开发出一种高性能的阴离子交换膜以备碱性燃料电池使用.本文从功能单体共聚和高分子接枝改性两方面概述了聚烯烃类阴离子交换膜的制备方法,探讨了膜的化学结构、微观相分离结构与膜性能之间关系,最后总结目前聚烯烃类阴离子交换膜的氢氧燃料电池性能,并对该领域的发展趋势进行了展望.     

燃料电池阴离子交换聚合物膜的研究与发展

正基于阴离子交换聚合物膜的碱性燃料电池具有可使用非贵金属催化剂、电极反应速率快等优点,受到广泛关注.阴离子交换聚合物膜是碱性电解质膜燃料电池的核心部件,起到传导离子和阻隔燃料的双重作用,其性质直接决定着碱性燃料电池的最终性能、能量效率和使用寿命,因此受到高分子化学、材料与能源器件领域学者的广泛关注.最近十几年,阴离子交换聚合物膜在材料的制备方法、     

应用于燃料电池的全氟磺酸膜及其改性

对近年来国内外应用于燃料电池的全氟磺酸膜及其改性膜的研究进行了综述和分析. 全氟磺酸膜质子传导率高、化学稳定性好、使用寿命长, 广泛应用于低温燃料电池中. 但其成本偏高, 燃料渗透严重; 并且当膜内含水量较低或由于电池操作温度高于100℃而又无水的补充时, 电导率会明显下降, 严重影响电池的性能. 鉴于以上不足, 研究者对全氟磺酸膜进行了各种改性, 以使之适应各种燃料电池的工作需求. 低EW值、低成本、耐高温和结构稳定的离子交换膜及其改性膜将是今后研究的重点.     

McEliece-Sarwate密钥共享方案的改进

McEliece与Sarwate在文[1]中提出了实现密钥共享的两种方案,分别简称为MSTS1和MSTS2。我们经过研究已经指出了MSTS1是     

氟化共价有机框架构筑氧气纳米传输通道助力锌-空气电池

<正>“双碳”目标的提出,绿色新能源和储能设备迎来了新一轮发展的春天,而绿色新能源的研发,同时需进一步加快储能技术的发展.可充电电池是解决目前储能问题最有效的方法之一.锂电池虽然是目前最有效的能源存储设备,但随着电池技术的不断突破,锂离子电池的实际能量密度也逐渐接近于其理论上限.而且有限的锂金属资源,且易挥发、易燃和有毒有机电解质的使用更加限制了锂电池的大规模应用[1].因此,下一代大规模电化学储能装置亟待需要在高比能、可持续、低成本、易回收和高安全等维度上寻找新的突破.水系可充电电池可满足以上要求,且因其绿色环保和组装简单等优势得到科研工作者的广泛关注.     

基于螺环季铵盐的阴离子交换膜的制备与性能

合成了N,N-二烯丙基吡咯烷溴盐([DAPy][Br]),采用光引发聚合的方式制备了基于[DAPy][Br]的聚合物膜,经过离子交换后得到OH~-型阴离子交换膜.改变原料配比调控膜的离子交换容量,发现膜的溶胀度、吸水率、离子交换容量与电导率都随着[DAPy][Br]含量的增加而增大.该阴离子交换膜具有良好的机械性能和热稳定性,拉伸强度在室温下为10.6～19.8 MPa. 80℃下最高离子电导率可达7.29×10~(-2) S/cm.在成膜过程中[DAPy][Br]发生交联,形成拥有两个五元环的N-螺环结构阳离子,有效提高了膜的耐碱性能,[PSAN]_(70~-)[DAPy][OH]_(30)膜浸泡于80℃下1mol/LKOH溶液中240h,电导率仅下降了11%.上述结果表明,拥有N-螺环季铵盐的脂肪主链的阴离子交换膜有望应用于燃料电池.     

高温燃料电池走向实用的重要一步

硫在高温燃料电池的运行中使乎是一个挥之不去问题，使电能供应受到严重的制约。现在，塔夫兹大学的研究人员或许已找到解决问题的答案——[编者按]     

新知短信

“希望号”实验舱成功就位空间站;使用时间最长的5号电池;荷兰研制抗台风的强力雨伞;最轻薄的高能燃料电池;红瘰疣螈首现西双版纳;英国将推出节水洗衣机洗衣服只需要一杯水……     

新能源汽车电池膜材料服役性能与使用寿命研究进展

新能源汽车电池膜材料目前广泛应用于混合动力汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车等新能源汽车,电池膜主要分燃料电池膜(发电装置)和动力蓄电池膜(充放电装置)两类.随着电池膜材料工艺和技术的迅猛发展,迫切需要研究膜材料的服役性能和使用寿命.本文介绍了近年来质子交换膜材料、锂电池隔膜材料和镍氢电池隔膜材料的研究进展,结合本实验室的研究工作,着重介绍了汽车电池膜材料的服役性能和使用寿命的影响因素及控制策略,讨论了新能源汽车电池膜材料的未来发展方向.     

氢动力汽车离我们有多远

2004年5月3日,一名记者驾驶通用旗下的“氢动三号”氢动力燃料电池原型车开始他穿越欧洲14个国家的旅行。6月11日到达终点葡萄牙首都里斯本,行程10000km,创造出新的燃料电池车长距离行驶耐久性的世界纪录。新纪录的创造意味着令全世界头疼的能源与环保问题有了新的进展。但是,这个熟悉的气体驱动着汽车驶入世界、驶入中国的普通家庭,究竟还有多长的旅程?