氢能源汽车:“鸡生蛋”还是“蛋生鸡”

<正>尽管氢燃料电池造价正快速下降,但用于氢燃料加注的基础设施仍处在供给不足的状态,这使氢能源在汽车领域的运用受限。氢气可以称得上最理想的清洁能源。无论是直接燃烧,还是在氢燃料电池中通过一些化学反应同氧气结合,反应产生的都只有水和热量。然而,尽管氢是最为充足的元素,人们仍然没有掌握获得纯氢气的便利方法。当然,水可以提供几乎无限量的氢元素,但通过电     

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     

二十一世纪将受青睐的燃料电池

燃料电池是一种电化学发电装置,是利用化学反应把燃料直接换成电能的一种新兴高科技发电系统。它不像通常的火力、水力和核能发电方式,故被称为与火力、水力和核能发电不同的第四种新型发电方式,它将受人们的青睐。燃料电池结构简单,由电解质分隔开的两个电极——阳极和阴极构成一个独立单元,上百个单元堆叠起来组成一个电池发电系统.     

环境友好型汽车的雏形:双燃料汽车问世

氢元素大量存在于水分子中且（氢气）燃烧时不产生温室气体,这给其作为燃料汽油的替代能源带来了希望。目前,许多大型汽车生产商正在研究如何更好地利用氢能源一研究的重点集中在汽车氢燃料电池的设计上以便于由电力驱动,并能与汽油引擎结合使用——不久前,德国宝马公司向人们展示了一种可能的选择——双燃料汽车——一辆看似与其他无异的轿车内安装的内燃机是以液氢作为燃料的。     

硝酸钾-氧化铝复合固体电解质在中温区的离子和质子导电性

自 1973年 Liang发现固体电解质的“复合效应”以来,人们相继对许多复合体系进行了研究.复合固体电解质可看成是一个两相混合体,即电导率不太高的离子导体相和高度弥散的绝缘体(如Al_2O_3).复合体的离子电导率常常因复合效应而大大增强.业已提出一些唯象模型来解释这种复合效应,比较典型的是所谓空间电荷层模型,认为离子导体相与绝缘体相之间存在着原子或离子相互作用,从而在两相界面处产生附加缺陷浓度,形成一高电导的空间电荷层.然而有关复合效应的机理目前仍处于定性认识阶段.尽管如此,现已发现某些复合固体电解质可用做中温固体燃料电池、传感器等器件的新型固体电解质材料.例如,已发现Li_2SO_4-Al_2O_3,RbNO_3-Al_2O_3,CsNO_3-Al_2O_3等复合材料在中温区具有相当高的离子电导率;在含氢的环境(如氢浓差电池或氢-氧燃料电池)中质子电导率可达10~(-2)Ω~(-1)·cm~(-1)量级.在原理性燃料电池的实验研究中,用这些材料做固体电解质时,已显示出相当好的放电性能.本文报道关于硝酸钾-氧化铝复合固体电解质材料的结构以及在中温区的离子和质子导电性的研究.1 实验     

用电子探针研究β″氧化铝内的钠沉积

β″和β氧化铝固体电解质内的钠沉积是引起其电化学器件退化或材料损坏的一个主要原因,近年来对其沉积作用进行了研究,主要的结果是:(1)钠沉积作用在充电时,即Na~ 转变为金属原子时发生,缘起于负极——固体电解质界面;(2)当在固体电解质表面上钠原子的生成速率大于传输速率时,沉积的金属钠向固体电解质内扩展生长,钠的生长通道呈枝蔓状;(3)钠沉积使陶瓷变黑和引起电子电导;(4)在电池内沉积钠通道与正极反应剂接触并反应时,释放大量化学热;(5)陶瓷在沉积钠的张应力作用下或上述热应力的作用下而破裂;(6)某些杂质,例如硅、钾、铁等的存在可能使钠沉积作用易于发生。     

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     

油汽时代的终结——充电式混合动力车渐成新潮流

未来的汽车只需"插头" 大千世界,变化最快者莫过于未来.几年前,大家的共识是,如果内燃机被清洁能源所代替,那么一定会是燃料电池:氢和氧以一种可控的方式聚合产生电力.而作为氢经济的先锋,氢气最终将替代化石燃料和电力等几乎所有能源.     

病毒出能源 成本更低廉

在上海世博园区内外,一些加氢站已经建成,它们是为世博会上的氢燃料汽车服务的。众所周知,氢燃料是一种清洁能源．它的原料和燃烧后的唯一产物都是水。然而,令能源公司头疼的是氢燃料的生产成本,因此科学家正在想办法降低氢能源的造价。美国研究人员提出一种新的设想,利用病毒提取氢能源能够降低生产成本。     

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、     

封面说明

<正>微流体燃料电池利用燃料和氧化剂在微通道内形成的平行层流流动来分隔阴阳极,去除了质子交换膜及其相关的成本高、膜降解老化等问题,是一种极具前景的微型电源技术.采用碳毡作为三维多孔可渗透阳极来增加比表面积、强化反应物的传输,是提高电池性能的有效手段.通过对采用碳毡和碳纸制备的电极进行扫描电子显微镜图片分析,发现了碳毡电极较大的孔隙率使得传质     

光电池染料敏化的研究进展

利用半导体作为光吸收器将可见光转换成电能一直受到重视.70年代,人们开发研制了高效硅光电池(固态光伏电池,光电转换效率达25%),在航空器上用于能量供给.以后,人们开始研制半导体液结光化学电池. 一般来说,用Si,GaAs,InP和WSe等半导体(带宽(1.3±0.3)eV)可制成高效液结太阳能化学电池.用Si,GaAs单晶制成光化学电池其光电转化效率可达15%以上,但其严重的光腐蚀性及高的价格限制了这种电池的应用.解决这一问题的办法之一就是使用具有良好的热稳定性和光化学抗腐蚀性的氧化物半导体作电极(如TiO_2,SrTiO_3).然而,氧化物半导体的宽禁带需高能光才能产生电子-空穴对,几乎难以利用太阳光.为了与太阳光相匹配采用了染料敏化半导体电极的方法,在这样的电池中,染料吸收可见光受激后把电子注入半导体导带产生光电流.光电池主要由吸附到半导体电极表面的敏化剂,含有中继电解质的溶液以及金属对电极组成.光敏化剂首先被激发,处于激发态的敏化剂将一个电子注入半电体的导带. 氧化态的染料敏化剂被中继电解质所还原,中继分子扩散     

"无油"汽车彰显魅力

"新能源汽车的发展方向有多种,但其中之一的氢燃料电池技术不成熟、成本昂贵,是20年之后的技术".2007年1月,汽车和动力电池专家Menahem An-derman博士在美国参议院能源与资源委员会作证时下此结论.再说,中国也没有氢燃料电池反应所必需的铂.     

氢——未来的理想燃料

氢可作为燃料已早为人们熟知,但在生产、生活上大规模利用它,还有一定困难,特别是它的经济性。《氢——未来的理想燃料》除对氢燃料的经济性作了预测外,还谈了氢的制备、储存、运输等问题。     

“无油”汽车彰显魅力

“新能源汽车的发展方向有多种，但其中之一的氢燃料电池技术不成熟、成本昂贵，是20年之后的技术”。2007年1月，汽车和动力电池专家Menahem Anderman博士在美国参议院能源与资源委员会作证时下此结论。再说，中国也没有氢燃料电池反应所必需的铂。     

绿色未来 “氢”情助力

<正>灰氢、蓝氢、绿氢,氢“色”缤纷。是否有一种能源,在地球上储量巨大,燃烧效率高并且没有温室气体排放呢？有！而且很早就已被发现,它就是氢能源。氢能源何以优越？随着人口增长和生活水平的提高,煤、石油、天然气等化石燃料被大量利用,致使其储量大大减少。寻找新能源成为人类生活、发展不可回避的现实,为此科学家一直在不断研究,过程中,太阳能、风能和地热能等各种新能源不断涌现。21世纪,一种以氢为燃料的新能源冉冉升起。     

日新月异的燃料电池

燃料电池(FC)类似一种小型发电厂。从1893年格罗夫发表世界上第一篇关于燃料电池的报告至今已有100余年的历史。它既像常规电池——没有普通电厂的汽轮/水轮发电机组,又像一种无声化学电站,把氢气(或重整氢、天然气、净化煤气等)和空气输入到电池内,通过电—化学反应变成输出电流。 FC与普通电池相比,功率大、比功率(即功率与重量之比)大、比能量(即能量与重量之比)高、环保性好。它已经从早期工作电流密度低、成本高、可靠性安全性差的装置,变成了载入航天的标准能源,甚     

从碳到氢能源:昨天、今天、明天

简述了近期能源的发展动向,特别以氢能源为重点,就产氢、储氢及利用氢三个方面进行阐述。氢气作为高能量密度的燃料载体在提供能量的过程中可实现或接近实现无碳排放。作者及团队发现,将分散式电解水产氢技术应用在燃料电池模型汽车上,模型车的运行速度及里程可提高30%以上。     

氢燃料燃气轮机与大规模氢能发电

清洁可再生氢能源的利用被视为CO₂减排的一个重要途径，受到世界各国的高度重视。从电能到氢能再到电能的高效转换是氢能利用的核心技术之一。产业上大规模高效氢能到电能的转换技术需要100 MW以上的功率，而依靠目前的燃料电池技术难以满足。氢燃料燃气轮机可以实现大规模氢能到电能的转换，且转化效率会随着功率的提高而提高，将是一种重要的氢能发电技术。文章对氢燃料燃气轮机的性能特点、各国研究动态、机种类型和特点、输出功率和热效率、氨燃气轮机等进行了介绍，同时提出利用氢燃料燃气轮机实现从水到水循环的氢能利用系统的设想。     

碳纳米管负载形貌可控铂纳米粒子研究新进展

质子交换膜燃料电池是以氢气为燃料,将化学能直接转为电能的一种电化学装置.作为一种新型的燃料电池,它具有良好的便携性、低温快速启动、适用范围广等诸多优势,