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2017年燃料电池行业发生的大事件TOP11

2018-01-29 10:39 来源:互联网 编辑:Janet

NO.1基于石墨烯的微生物燃料电池电极

据中国氢能源网2017年12月12日报道,Christopher Howe小组的研究人员以及剑桥石墨烯中心的合作者在皇家化学学会材料化学杂志A版上发表了一篇文章,介绍了一种无铂石墨烯电极(阴极和阳极)单室微生物燃料电池。

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在碳泡沫电极上的Rhodopseudomonaspalustris细菌

Christopher Howe小组的研究人员研究在微生物燃料电池电极中使用原始石墨烯从细菌Rhodopseudomonaspalustris CGA009产生电能,结果显示:与标准铂电极相比,从细菌到电极的电子转移速率增加,新微生物燃料电池的功率输出增加。

尽管目前处于概念验证阶段,但这些结果突出显示了原始石墨烯基电极作为铂电极的成本效益和环境友好型替代品的可行性,并拓宽了微生物燃料电池的潜在应用范围:未来可能运用到植入医疗设备电源以及污水处理厂中。

NO.2 单室无膜微生物燃料电池在柔性可穿戴器件应用研究

据材料牛2017年11月28日报道,美国纽约州立大学宾汉顿分校的Seokheun Choi助理教授(通讯作者)课题组设计并制备了集成在单张纤维织物上的单室无膜微生物燃料电池。

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微生物燃料电池的结构

该微生物燃料电池的内阻约为10 kΩ,当外电路负载10 kΩ的电阻时能达到52 μA/cm2的电流密度和6.4 μW/cm2的最大功率密度,其电化学性能接近于目前的柔性纸基微生物燃料电池水平,并远远超过了以柔性织物为基底的微生物燃料电池。在反复拉伸、扭转的动态力学测试条件下,尽管纤维织物表面的导电碳层发生部分断裂并引起电池内阻升高,电极活性材料仍能牢固附着在纤维织物表面,从而保证机械变形条件下仍有较稳定的输出电流及功率密度。该研究成果已发表在《Advanced Energy Materials》上。

NO.3 采用陶瓷3D打印技术提高固体氧化物燃料电池的生产效率

据中国3D打印网2017年7月31日报道, 加泰罗尼亚能源研究所利用陶瓷3D打印技术帮助生产更高效的燃料电池。

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该研究项目被称为cell3ditor,旨在使用陶瓷3D打印技术开发可用于固体氧化物燃料电池(SOFC)制造复合材料技术。目前,制造一种固体氧化物燃料电池需要100多个步骤来生产,不同的组件是分开制造,然后再组装使用玻璃密封。这种复杂性大大增加了生产和初始投资的成本,估计造价约为480万欧元。而且还会降低灵活性,限制创新的引入。现在利用3D打印技术可以很好地改变这一切,缩短生产时间和成本,大大简化整个装配过程。

NO.4 中国科大成功研制出铂超细纳米线催化剂

2017年7月18日,中国科学技术大学曾杰课题组与合作者,在质子交换膜燃料电池阴极催化剂研制方面取得重要进展。

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研究人员基于集团效应,设计出一种铑原子掺杂的铂超细纳米线催化剂。这种催化剂在燃料电池阴极氧还原反应中表现出高活性和高稳定性——在氧气气氛下循环使用1万次后,只损失了9.2%的质量活性。而目前商用的铂碳催化剂在氧气气氛下循环使用1万次后,质量活性性能损失达到72.3%。从而能大幅节省贵金属铂的用量,推动了该清洁能源转换技术的商业化应用进程。相关成果日前发表于《美国化学会志》。

NO.5 日本九州大学开发出耐毒多功能燃料电池催化剂

据中国氢能源网2017年7月11日报道,一项由日本九州大学领导的合作项目开发出一种可以在不同pH值下分别氧化氢和一氧化碳的催化剂。

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催化剂是含有独特“蝴蝶”结构的镍和铱金属原子的水溶性络合物,模拟两种酶的性质:酸性介质中的氢化酶(pH 4-7)和碱性介质中的一氧化碳脱氢酶(pH 7-10)。研究人员研究了其在1:1的氢和一氧化碳混合物中的氧化能力,更为重要的是,团队能够在氧化过程中分离各种中间体,以确认催化剂中氢和一氧化碳氧化的机理。研究人员表示,催化剂与氢反应,在酸性条件下形成氢化物络合物,此外,催化剂易于与一氧化碳结合,在碱性条件下氧化成二氧化碳。这种催化剂使用氢和一氧化碳作为能源的能力,代表了氢技术的重要进步。

NO.6 中科院过程工程所开发出直接甲醇燃料电池选择性电催化剂

据中科院2017年7月3日报道,中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室研究员杨军课题组开发出直接甲醇燃料电池选择性电催化剂。

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基于选择性电催化剂组装的直接甲醇燃料电池单电池及其组成部分示意图

研究人员在深刻理解DMFC中甲醇催化氧化和氧气催化还原机理的基础上,设计贵金属基异质结构纳米材料,充分利用异质材料中的晶格应变效应和电子耦合效应调控材料的催化性能,不仅使材料具有优良的催化活性,而且使材料对DMFC中的甲醇氧化或氧气还原具有很好的选择性。研究者们研究了催化剂的制备、放大和表征,在利用无质子膜DMFC模型证实了催化剂选择性的基础上,成功组装了DMFC单电池。该研究结果发表于《Science Advances》上。

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标签: 燃料电池

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