碳?xì)挚蓾B透陽極空氣自呼吸微流體燃料電池性能
本文選題:多孔可滲透電極 切入點(diǎn):微流體燃料電池 出處:《科學(xué)通報》2017年33期
【摘要】:構(gòu)建了具有碳?xì)挚蓾B透陽極的空氣自呼吸微流體燃料電池,與陽極采用碳紙可滲透電極的空氣自呼吸微流體燃料電池進(jìn)行了對比,在酸性和堿性條件下分別測試了兩種陽極的電化學(xué)性能以及電池性能,并在堿性條件下對電池內(nèi)的傳質(zhì)與性能特性進(jìn)行了實(shí)驗研究.實(shí)驗結(jié)果表明,無論是酸性還是堿性條件下,碳?xì)蛛姌O的電化學(xué)性能均優(yōu)于碳紙;在酸性條件下,采用碳?xì)株枠O的自呼吸微流體燃料電池的最高功率密度和極限電流密度分別是采用碳紙陽極的自呼吸微流體燃料電池的1.8倍和2.8倍;在堿性條件下,采用碳?xì)株枠O電池的最高功率密度為35.1 mW/cm~2,極限電流密度為192.9 mA/cm~2,分別是采用碳紙陽極的自呼吸微流體燃料電池的5.2倍和7倍;與酸性條件相比,堿性條件下兩種陽極的自呼吸微流體燃料電池的性能均較好;在堿性條件下,電池的性能隨著燃料及電解液流量的提高而增加,而后保持不變,隨著燃料濃度、電解液及支持電解液濃度的提高均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢.
[Abstract]:An air self-breathing microfluid fuel cell with carbon felt permeable anode was constructed and compared with that with carbon paper permeable electrode.The electrochemical performance and battery performance of the two kinds of anode were measured under acidic and alkaline conditions, and the mass transfer and performance characteristics in the battery were studied experimentally under the alkaline condition.The experimental results show that the electrochemical performance of carbon felt electrode is superior to that of carbon paper under acidic or alkaline conditions, and the electrochemical performance of carbon felt electrode is better than that of carbon paper in acid condition.The maximum power density and limit current density of the self-breathing microfluid fuel cell using carbon felt anode are 1.8 and 2.8 times higher than those of the self-breathing microfluid fuel cell using carbon paper anode, respectively.The maximum power density of carbon felt anode cell is 35.1 MW / cm ~ (-2), and the limit current density is 192.9 Ma / cm ~ (2), which is 5.2 times and 7 times of that of self-breathing micro-fluid fuel cell using carbon paper anode respectively.In alkaline condition, the self-breathing micro-fluid fuel cells have better performance, while in alkaline conditions, the performance of the cells increases with the increase of fuel and electrolyte flow rate, and then remains unchanged with the fuel concentration.The concentration of electrolyte and support electrolyte increased first and then decreased.
【作者單位】: 重慶大學(xué)低品位能源利用及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗室;重慶大學(xué)工程熱物理研究所;酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51376203)、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)國際(地區(qū))合作研究項目(51620105011)資助 國家杰出青年科學(xué)基金(51325602)
【分類號】:TM911.4
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,本文編號:1700914
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