自第一次工業(yè)革命以來,能源的重要作用日益突出。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)化石能源的儲量已經(jīng)不再充足,新能源的出現(xiàn)也具有其歷史的必然性。燃料電池是新能源中研究最為深入和廣泛的,其中,微型直接甲醇燃料電池(DMFC)以其工作溫度低、環(huán)境友好、壽命長、比能量高等優(yōu)良特性,使燃料電池成為了新能源中的佼佼者。然而,由于微型DMFC陰極的鉑碳催化劑存在的成本高、耐甲醇性能低、易與甲醇反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳中毒現(xiàn)象等缺點,嚴重地制約了DMFC的市場化。本論文針對于DMFC商用的陰極催化劑存在的諸多問題進行研究,提出了以非貴金屬催化劑(Fe-N-C催化劑)構(gòu)建微型DMFC的陰極催化層的觀點,并對于其存在的水淹問題進行了水管理研究,取得了一定的研究成果。本文首先提出了基于聚苯胺的Fe-N-C催化劑的合成與制備工藝,得到了具有較高氧還原活性的催化劑。然后,通過氨氣刻蝕的方法改進了Fe-N-C催化劑的孔結(jié)構(gòu),并成功地應(yīng)用于微型DMFC之中,取得了較高的輸出特性。以物理與化學的表征手段,對氨氣刻蝕前后的催化劑進行了表征,得到了具有說服力的實驗結(jié)論。最后,通過引入疏水性材料與甲醇蒸氣供給等方法,對微型DMFC的陰極...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1燃料電池在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用

進入了蒸汽時代；而100多年之后發(fā)電機和電動機的誕生，使人類的生活產(chǎn)生了翻天覆地的變化，人類社會進入了電氣時代，各種電氣產(chǎn)品如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。然而，人類越來越依賴于對自然資源的攫取，現(xiàn)有的傳統(tǒng)能源是不可再生的，其存儲量已經(jīng)逐漸無法滿足人類的需求。此外，以化石燃料為主的能源....

圖1-2燃料電池成本明細圖

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文，要想真正實現(xiàn)燃料電池的商業(yè)化，還有許多棘手的問題有待于解的成本是制約燃料電池推廣的壁壘之一。如圖1-2所示，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)電池中，電堆的成本約占系統(tǒng)總成本的60%，而電堆中催化劑的成25%以上[11]。由此可見，降低催化劑的成本是實現(xiàn)燃料電池商....

圖1-3燃料電池在航天領(lǐng)域的應(yīng)用與世界發(fā)達國家相比，我國對于燃料電池的研究起步較晚

圖1-3燃料電池在航天領(lǐng)域的應(yīng)用界發(fā)達國家相比，我國對于燃料電池的研究起步較晚。19世紀末電池研究開始步入正軌，并且取得了極大的進步。從載人航天工探測器的研發(fā)；從2008年舉世矚目的北京奧運會，到上海世界20峰會，燃料電池已經(jīng)完成了從實驗室到軍工業(yè)再到民用的三連制的福....

圖1-4服務(wù)于G20杭州峰會的新能源客車

圖1-3燃料電池在航天領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)達國家相比，我國對于燃料電池的研究起步較晚。19世紀末電池研究開始步入正軌，并且取得了極大的進步。從載人航天工探測器的研發(fā)；從2008年舉世矚目的北京奧運會，到上海世界0峰會，燃料電池已經(jīng)完成了從實驗室到軍工業(yè)再到民用的三連的福田歐輝....

本文編號：4001376