近年來,直接肼燃料電池（Direct Hydrazine Fuel Cell,DHFC）正受到人們的廣泛關注,主要是因為DHFC有如下優(yōu)點:具有高的理論電動勢（1.56 V）、高的能量密度(5.42Wh·g^–1)、反應產(chǎn)物（N₂和H₂O）無污染,并且可在溫和溫度（40–80°C）操作,還可能利用現(xiàn)有加油站的基礎設施儲運燃料。相比于其它燃料電池,DHFC最為突出的特性就是可使用廉價的非貴金屬作為電催化劑。DHFC的性能主要取決于電極催化劑,尤其是陽極催化劑,歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展,研究發(fā)現(xiàn):Ni基二元及三元陽極催化劑的性能遠優(yōu)于其他單金屬催化劑。盡管這些陽極催化劑的研制已經(jīng)取得了顯著的進展,但仍有較大的提升空間。本文圍繞DHFC陽極催化劑的制備及其電催化性能開展了研究,制備出Ni–Zn和Pd–Ni二元陽極催化劑,對催化劑的結構和性能關系進行了研究。研制的催化劑對肼電氧化反應展示了優(yōu)異的催化性能和操作穩(wěn)定性,研究結果為DHFC的實際應用奠定了實驗和理論基礎。本論文主要研究內(nèi)容如下:1.以泡沫鎳為載體,采用電沉積法和電化學刻蝕法制備出... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

–1直接甲醇燃料電池工作原理

直接甲醇燃料電池存在許多優(yōu)點，但距其真正實現(xiàn)商業(yè)化仍存在不少如，(1) 直接甲醇燃料電池的電極催化劑采用的是貴金屬 Pt、Pd，成化學氧化過程中，會產(chǎn)生一系列含碳化合物中間產(chǎn)物（如甲醛、一氧產(chǎn)物對于電催化劑有一定的毒化作用，這是造成甲醇燃料電池發(fā)電效；(3) 質子交換膜選擇性低，造成甲醇滲透率大，進而引起電流損失和燃料利用率；(4) 直接甲醇燃料電池的期望工作溫度在 120oC，而燃料電池的集成技術還不完善。接甲酸燃料電池 DAFC 存在許多技術上難以解決的難題，人們開始尋找甲醇的替代燃逐漸進入研究人員的視野中，相較于 DMFC，直接甲酸燃料電池(DiCell,DFAFC)的燃料甲酸毒性比甲醇小，對 Nafion 膜滲透率低，可使，且 DFAFC 電動勢優(yōu)于 DAFC，具有更加廣泛的應用前景[10]。

碳經(jīng)過陽極出口排出，H+通過擴散作用，經(jīng)過質子交換膜進入陰極，e 至陰極。質子在負極催化劑作用下，與陰極進來的氧氣反應生成水，產(chǎn)排出。管甲酸燃料電池擁有許多優(yōu)勢，但其存在的缺點亦不可忽視[12,13]。比如性物質，對極板及電池裝置要求更高，這無形中增加了電池成本；(2) 為 1740.52Wh·kg–1，不足甲醇的三分之一；(3) 甲酸燃料電池的電極催、Pt 為主，電池成本高；(4) 電極反應過程中，產(chǎn)生中間產(chǎn)物一氧化碳，進而導致了燃料電池發(fā)電性能的降低。直接硼氫化鈉燃料電池接硼氫化鈉燃料電池(Direct Borohydride Fuel Cell, DBFC)作為一種高開、高比能密度(9.29 kWhkg–1)、燃料產(chǎn)物無毒的新型發(fā)電裝置，近年來的關注[14]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]燃料電池現(xiàn)狀與未來[J]. 衣寶廉.  電源技術. 1998(05)

博士論文
[1]直接液體（乙醇、甲酸）燃料電池電催化劑研究[D]. 劉博.湖南大學 2009

碩士論文
[1]直接甲酸燃料電池陽極Pd基催化劑的性能研究[D]. 孫丹丹.南京師范大學 2015
[2]硼氫化鈉的電化學行為研究[D]. 王麗.重慶大學 2007



本文編號：3250063