陈明
- 作品数：5 被引量：5H指数：1
- 供职机构：北京科技大学冶金与生态工程学院物理化学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：电气工程金属学及工艺理学更多>>
- 直接甲醇燃料电池纳米结构电催化材料及多孔电极研究（英文）被引量：1
- 2016年
- 直接甲醇燃料电池(DMFC)因其燃料能量密度高,工作温度低,低污染排放等优点被认为是用作移动设备电源的最佳选择之一,至今已有美国的Oorja Protonics公司和丹麦的IRD公司等新能源相关企业相继发布了多款用于手机、电脑、通信基站、叉式装卸机或房车的商业产品.然而,DMFC内部的复杂情况造成的多种不同的电压损失仍旧使得其实际电压效率远低于理论值.其中从阳极渗透到阴极的甲醇造成的混合电位导致的电压损失尤为明显.目前,众多研究人员都致力于开发高稳定性、高耐久性、高性能且低成本的催化材料体系,以克服传统Pt催化剂存在的各种问题.除了催化剂本身之外,DMFC的问题还与其中膜电极的微结构和电化学特性息息相关.膜电极是化学能通过电催化氧化还原反应转化为电能的反应场所,通常由阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极扩散层依序组合而成.通过对MEA中的各层进行优化,如传质管理和甲醇渗透等问题都能得到有效解决.近年来,纳米技术常被用于改进DMFC性能的研究.具备纳米结构的金属-碳/金属氧化物载体类催化材料得到了广泛研究.这些电催化材料在制备方法、结构和组分上都有较大区别.结构方面,许多研究都证明制备纳米级多孔网络结构或者有序阵列结构的催化层有助于提高催化性能和Pt的利用率.组分方面,许多研究人员都开展了引入Pt以外金属成分或金属氧化物来改变Pt催化剂的表面电子状态的研究.引入这些组分导致的配位体效应可以通过弱化Pt与H+,OH-或COads等的相互作用来起到抗催化毒化和提高催化效率的作用.尽管对于DMFC领域的认知逐渐完善,但是仍有许多问题有待解决.因此,本文介绍了目前用于DMFC的纳米结构电催化材料和多孔电极的研究进展.重点介绍了纳米结构催化剂和载体材料的合成及表征.通过�
- 王萌王新东陈明杨兆一董超振
- 关键词：多孔电极甲醇渗透电催化性能膜电极直接甲醇燃料电池
- 有序化低铂膜电极制备及长寿命直接甲醇燃料电池应用研究
- 直接甲醇燃料电池由于成本和寿命的问题限制了其商业化进程,开发高性能、长寿命低铂膜电极制备技术,实现直接甲醇燃料电池长时间稳定运行至关重要。本课题组通过优化直接甲醇燃料电池膜电极制备工艺和运行工况条件可以实现电池耐久性的提...
- 陈明王萌杨兆一王新东
- 关键词：膜电极长寿命
- 文献传递
- 双氧水对自呼吸式燃料电池性能的影响
- 2015年
- 将双氧水加入到阳极燃料甲醇溶液中来研究其对DMFC性能的影响。双氧水作为阳极助氧化剂将甲醇催化氧化产生的中间体CO氧化成气体CO2排出,从而减少中间体在催化层表面的吸附,增强催化剂的催化性能,从而提高电池的输出性能。通过探讨不同双氧水浓度和不同温度情况下,甲醇催化氧化的氧化峰电流密度及自呼吸式燃料电池的极限功率密度,阻抗等性能来分析双氧水在其中的作用。结果表明低浓度的双氧水确实能提高DMFC的输出性能,并且在双氧水的浓度为0.05 mol/L,温度为55℃时DMFC性能最佳。
- 郑乐王一拓陈明卢立新王新东
- 关键词：直接甲醇燃料电池双氧水甲醇氧化
- 直接甲醇燃料电池性能衰减分析被引量：1
- 2015年
- 从物料性质变化的角度,优化直接甲醇燃料电池(DMFC)稳定性运行的放电电流密度,探讨性能衰减的机理。DMFC在55℃下稳定运行的过程中,以保持较低的氢离子和燃料体积损失为标准,100 mA/cm2为最佳放电电流密度;性能衰减的主要因素为阳极氢离子的流失。
- 刘桂成陈明马连国王新东
- 关键词：膜电极组件
- 耐腐蚀涂层Cr2N在质子交换膜燃料电池中的应用性能研究被引量：3
- 2020年
- 采用固体粉末包埋工艺在316L不锈钢双极板上沉积Cr2N涂层,通过动电位和恒电位极化测试研究了Cr2N涂层的耐腐蚀性,并测量了界面接触电阻(ICR)和接触角。结果表明,与316L不锈钢相比,在1100℃下沉积的Cr2N涂层表现出较好的物相形貌、耐腐蚀性和较低的ICR值;Cr2N涂层的腐蚀电流密度在0.84 V(vs.SHE)下约5.01×10^-8 A/cm^2,比316L不锈钢低了三个数量级;Cr2N涂层的ICR值在150 N/cm^2时为8.7 mΩ·cm2,约为316L不锈钢的1/8;Cr2N涂层致密、平滑、连续,其阻抗和相位角在电解质溶液中变化较小,能够阻止SO4^2-、F-向基底渗透,起到有效的防腐作用。此外,Cr2N涂层还可以改善双极板的疏水性,在沉积Cr2N涂层后,不锈钢双极板的接触角从79.7°提升到105.7°。Cr2N涂层是用于质子交换膜燃料电池的316L不锈钢双极板的理想保护层。
- 钟佳耿赛赛王萌陈明丁夏楠杨兆一王新东
- 关键词：耐腐蚀性接触角质子交换膜燃料电池
