Bi掺杂的直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展

发展可替代能源对缓解全球能源问题具有重要意义。直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell,DMFC) 因其工作温度低、能量密度高以及污染物排放少等特性,正逐渐成为最有发展前景的便携式能源技术之一。目前,其商业化进程主要取决于甲醇氧化反应(methanol oxidation reaction,MOR) 的动力学快慢、催化剂的成本和寿命。Bi元素的掺杂可以极大地提高甲醇电催化氧化的性能,并且可以提高阳极催化剂抵抗CO中毒的能力。介绍了掺杂Bi的贵金属和非贵金属阳极电催化剂,以及贵金属掺杂Bi₂O₃、Bi₂WO₆ 等光辅助电催化剂;综述了它们提高甲醇电催化氧化性能的机制,并展望了阳极Bi电催化剂在DMFC中所面临的机遇和挑战。     

新型噻二唑衍生物在喷气燃料中的抗腐蚀性能研究

合成几种噻二唑衍生物,通过喷气燃料银片腐蚀试验,筛选并复配出具有抗腐蚀作用的银片腐蚀抑制剂,考察了该抑制剂在喷气燃料中的抗腐蚀效果。结果表明,该添加剂可在金属表面形成牢固的保护膜,极大地提高了喷气燃料的腐蚀抑制性能,而且与喷气燃料中的其他添加荆具有很好的配伍性,有效地抑制了喷气燃料的银片腐蚀。检索表明,新型噻二唑衍生物应用于喷气燃料中抗腐蚀性能是首创。     

2019年氢燃料电池研发热点回眸

从政府政策环境、企业行动、示范运行等方面回顾了2019年氢燃料电池汽车的热点;阐述了氢燃料电池催化剂、膜、膜电极、双极板、电堆的关键技术、研究成果及产品工程开发进展;提出了中国氢燃料电池发展建议。     

国外乏燃料后处理设施爆炸事故的经验教训

爆炸事故是乏燃料后处理设施潜在事故的一种重要类型。为汲取国外发生的后处理设施爆炸事故的经验教训,对国外有记载的11起爆炸事故的原因和后果进行了统计分析,形成了对中国后处理设施爆炸事故的预防措施和缓解措施的经验反馈。经验反馈结果表明,后处理设施爆炸事故预防措施设计应关注:蒸发设备中进料TBP含量和酸度控制,避免溶解设备中意外放热反应发生,确保高放废液贮存设备冷却系统的有效性,避免硝酸类物质在贮存设备中意外蒸干以及避免人因失误;后处理设施爆炸事故缓解措施应关注:包容屏障的爆炸热荷载、爆炸力学荷载以及泄爆措施设计,高放废液应急冷却措施设计以及适宜的应急行动设计。     

电喷汽油机燃用大比例含水乙醇汽油的试验

在一台JL368Q双燃料多点电喷发动机上进行台架试验,对比分析了3种含水乙醇汽油(E15W、E30W、E50W)的动力性、经济性和排放特性.结果表明:在汽油机结构及参数未做任何调整下,低速时,含水乙醇汽油的转距、功率和93#汽油基本相当,随着转速增大,E15W、E50W略低于93#汽油,E30W仍和汽油基本相当;油耗率E15W比汽油低大约0.35%,随着含醇量的增大,油耗率逐渐升高;3种乙醇汽油的NOx排放均略高于93#汽油,但CO的排放都低于93#汽油,E30W的CO排放在整个测试区间最优.随着含醇量的增加,HC排放能得到不断的改善.     

反气相色谱法测定燃料乙醇专用吸附剂对水和乙醇的吸附

利用反气相色谱法研究了燃料乙醇专用吸附剂在60～130?℃范围内对水和乙醇的吸附,并用环境扫描电镜对吸附剂的性质进行了表征。由气相色谱的保留时间计算出水和乙醇的分离因子和吸附剂吸附水、乙醇的吉布斯自由能变化（ΔG_s）、吸附焓变（ΔH_s）等热力学参数。实验结果表明,水和乙醇的吸附焓变分别为-37.41、-4.59kJ/mol,属于物理吸附过程。吸附的ΔG_s、ΔH_s均为负值,说明该吸附过程是自发的放热过程,低温度有利于吸附。吸附剂对水的吸附比乙醇强烈得多,可以选择性吸附水分,达到脱水的目的。     

1 kW自呼吸PEMFC堆控制因素试验

自呼吸质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极侧湿度和温度耦合严重,且空气流量对湿度和温度影响不同,从而使得对电池输出电压的控制变得复杂.以氢气压力和提供阴极空气流量的风扇转速为影响因素,对相应的工作点集进行了正交试验研究.分析结果表明,风扇转速高于极值电压转速时,空气会带走更多的水分,从而使得质子交换膜逐渐干燥,阻抗增大,电池性能衰减;风扇转速低于极值电压转速时,空气流量带走的热量减少,使得阴极表面温度升高,阴极端相对湿度迅速减低,从而导致质子交换膜迅速干燥,电池性能衰减迅速.因此,每个工作点存在一个使电池电压最高的风扇转速值.     

石墨烯制备及其在低温燃料电池阳极催化中的应用进展

石墨烯是材料科学领域的新星,在电子、能源、环境、生物医学及催化领域的应用备受关注.在电催化领域,石墨烯特殊的结构有利于贵金属催化剂的分散和稳定,可大幅度提高贵金属的催化活性,是理想的载体材料.本文对石墨烯的制备方法及贵金属/石墨烯电催化剂的设计合成的研究进展进行评述.     

基于联合卡尔曼滤波器的燃料电池传感器故障检测与容错研究

介绍了基于多传感器信息融合技术的联合卡尔曼滤波器的结构和算法,并将此方法运用于燃料电池发动机多传感器的复杂系统中．理论分析与仿真结果表明,该联合卡尔曼滤波器设计合理,其融合算法具有全局最优性,能够有效地对燃料电池发动机传感器的故障进行检测,改善了系统的容错能力和复原能力,提高了系统运行的稳定性．     

燃料电池内阻在线测试系统研究

内阻是反应燃料电池性能的重要指标,设计燃料电池内阻在线测试系统具有重要意义.但燃料电池内阻具有明显的非线性和时变特性,一般难以精确测量.为了解决这个问题,本文在对燃料电池内阻进行分析的基础上,结合电化学阻抗谱测试思想,提出了一种改进的燃料电池欧姆内阻在线测试法--交流变频调幅测量法,并基于高性能数字信号处理器设计了测试系统硬件电路和软件,得到了较好的测量效果.