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高温聚合物电解质膜燃料电池非连续界面构建与演化机制

近日,我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心(DNL0305组)王素力研究员和孙公权研究员团队在高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)低界面传质阻力多孔电极设计构建研究方面取得新进展,团队基于多孔电极表面能调控,实现了非连续磷酸液—固界面层的可控构建,并阐释了该界面结构在工况下的演化机制与规律。 高纯度氢气在制取、存储、运输及加注方面存在的技术瓶颈,一直以来制约着燃料电池的商业化发展。在HT-PEMFC中,由于运行温度升高(150-200oC)使得电极对毒化组分(一氧化碳、硫化物等)耐受能力大幅提升。因此,HT-PEMFC技术可实现醇类、汽柴油等液态燃料重整制氢产物的直接利用,有望从根本上解决燃料储运问题。但是,其与发展较为成熟的低温聚合物电解质膜燃料电池(LT-PEMFC)相比,HT-PEMFC的面积比功率仅为后者的1/3至1/2,严重制约了其工程应用与商业化进程。这主要由于高温体系下离子传输所必须的磷酸电解质的引入毒......阅读全文

高温聚合物电解质膜燃料电池非连续界面构建与演化机制

近日,我所醇类燃料电池及复合电能源研究中心(DNL0305组)王素力研究员和孙公权研究员团队在高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)低界面传质阻力多孔电极设计构建研究方面取得新进展,团队基于多孔电极表面能调控,实现了非连续磷酸液—固界面层的可控构建,并阐释了该界面结构在工况下的演化机制与规律

Materials Studio在丰田聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)中...

Materials Studio在丰田聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)中的应用实验背景丰田公司使用Materials Studio中基于粗粒化方法的Mesodyn中的自洽平均场方法(self-consistent mean field theory)和Mesocite中的耗散动力学(dissip

欧盟美国签署聚合物电解质燃料电池首份国际测试协议

  2013年8月14日,欧盟联合研究中心(JRC)同美国能源部阿尔贡国家实验室(ANL)签署聚合物电解质燃料电池(PEMFC)测试程序协议,标志着双方迈出了燃料电池技术标准国际化的第一步。近年来,全球燃料电池与燃料电池堆栈(Stacks)技术发展迅速,已展现出在道路交通电动汽车行业广泛应用的前景。

Materials Studio在丰田聚合物电解质膜燃料电池PEMFC中的应用

  来源:计算模拟平台   丰田公司使用Materials Studio中基于粗粒化方法的Mesodyn中的自洽平均场方法(self-consistent mean field theory)和Mesocite中的耗散动力学(dissipative particle dynamics,DPD)介观

Materials Studio在丰田聚合物电解质膜燃料电池PEMFC中的应用

  丰田公司使用Materials Studio中基于粗粒化方法的Mesodyn中的自洽平均场方法(self-consistent mean field theory)和Mesocite中的耗散动力学(dissipative particle dynamics,DPD)介观模拟方法,建立了一套用于评

聚合物固态电解质的相关介绍

  聚合物固态电解质(SPE),由聚合物基体(如聚酯、聚酶和聚胺等)和锂盐(如LiClO4、LiAsF4、LiPF6、LiBF4等)构成,因其质量较轻、黏弹性好、机械加工性能优良等特点而受到了广泛的关注。发展至今,常见的SPE包括聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲

关于锂离子电池电解质-固体聚合物电解质的介绍

  固体聚合物电解质(Solid polymer electrolyte,SPE),又称为离子导电聚合物(Ion-conducting polymer)。固体聚合物电解质的研究始于1973年Wright等人对聚氧化乙烯(PEO)与碱金属离子络合物导电性的发现。1979年,法国Armand等报道了PE

PNAS:中国科学家研制出新型燃料电池

在今年的北京奥运会期间,由燃料电池驱动的轿车就已经开始在赛场上投入运行。由于燃料电池可以将化学能直接转化为电能,不会造成环境污染,普遍被视为新能源汽车的候选者之一。 但是,其昂贵的价格,也同样令人咋舌:与使用汽油的传统汽车相比,这种汽车的造价往往要相当于前者的10倍左右。 不过,经过七年的研究后

锂电池聚合物电解质的介绍

  以聚合物电解质代替有机电解质来装配塑料锂离子电池PLI(Plasticizing Li-Ion)是锂离子电池的一个重大进步。其主要优点是高能量与长寿命相结合,具有高的可靠性和加工性,可以做成全塑结构。聚合物电解质也可以和塑料电极叠合,使PLI电池可以制成任意形状和大小,其应用将更加广泛。  早在

耐高温杂化聚合物用途范围

  杂化聚合物涂料价格我公司经过多方面考察,结合技术及烟囱运行的特点,APC-杂化聚合结构层技术,材料腐蚀部门合作,在材料及施工工艺。我们认为找到了一种烟囱防腐的杂化聚合结构层技术。  杂化聚合物防腐涂料工艺性能介绍:  A、施工性,不受结构表面形状的限制,且可常温固化;  B、浸润性好与碳钢、砼及

锂离子电池电解质-两相聚合物电解质DPE介绍

  日本电信电话公司(NTT)的市野敏弘和西史郎等提出了两相聚合物电解质的概念(dual-phasepolymerelectrolyte,DPE),其中一相以其优良的力学性能而非导电性,另一相则形成离子导电通路。为了提高电导率,他们设计了两种不同结构的离子导电通路,即混合乳胶DPE和核壳乳胶DPE。

锂聚合物电池按电解质的分类介绍

  锂聚合物电池按电解质可分为三类:  1、凝胶聚合物电解质锂离子电池,它是在固体聚合物电解质中加入添加剂提高离子电导率,使电池可在常温下使用;  2、固体聚合物电解质锂离子电池,电解质为聚合物与盐的混合物,在常温下的离子电导率低,适于高温使用;  3、复合凝胶聚合物正极材料的锂离子电池,导电聚合物

聚合物锂电池电解质的作用简介

  锂电池的电解质就是在电池中,电解液与电极材料之间的相互作用,其本身存在分解反应,几乎参与了电池内部发生的所有反应过程。目前锂离子电池中包含的电解液多为有机体系,在过充、过放、短路及热冲击等等滥用的状态下,电池温度迅速升高,电解液普遍存在易燃的问题,常常会导致电池起火,甚至爆炸。  电解质是锂离子

德高温燃料电池创世界纪录

  德国尤利希研究中心研发的一种高温燃料电池连续使用寿命超过7万小时,比以往任何一种陶瓷燃料电池的使用寿命都长。这种固体氧化物高温燃料电池非常适合家庭或小型企业,以及卡车、火车或轮船的电力供应。   德国联邦教研部国务秘书托马斯·拉谢尔对尤利希研究中心取得的这项成果予以高度评价。他说:“尤利希中心的

锂离子电池电解质-固体聚合物高盐聚合物体系的介绍

  在这类电解质中,低共熔盐的质量分数为80%~90%,因此影响电导率的主要因素是低共熔盐,而不是高分子,改进方向在于降低共熔盐的共熔点。在无机复盐含量10%左右达到极大值,然后其离子传导率迅速下降,并在无机复盐含量约为30%时至最低值。随着无机复盐含量的进一步增加,体系进入了“PolymerinS

关于锂离子电池电解质-固体聚合物简介

  固体聚合物电解质(Solid polymer electrolyte,SPE),又称为离子导电聚合物(Ion-conducting polymer)。固体聚合物电解质的研究始于1973年Wright等人对聚氧化乙烯(PEO)与碱金属离子络合物导电性的发现。1979年,法国Armand等报道了PE

固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池使用的电解液和隔膜以有机成分为主,故同样隶属有机物的有机聚合物是固体电解质基体的自然选择。有机聚合物国体电解质体系包括聚氧化乙烯(PEO)及与其结构有一定相似性的聚合物(聚氧化丙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯)等。  聚氧化乙烯由于其和锂负极的良好兼容性成为有机聚合物固体电解质的主

关于高温超导材料厚膜的简介

  高温超导体厚膜主要用于HTS磁屏蔽、微波谐振器、天线等。它与薄膜的区别不仅仅是膜的厚度,还有沉积方式上的不同。其主要不同点在以下三个方面:  (1)通常,薄膜的沉积需要使用单晶衬底;  (2)沉积出的薄膜相对于衬底的晶向而言具有一定的取向度;  (3)一般薄膜的制造需要使用真空技术。  获得厚膜

改良燃料电池膜有望用于大型车

  日本山梨大学一个研究小组日前开发出一种可以在120℃高温下工作的燃料电池电解质膜。  目前,燃料电池车等使用的电池适宜工作温度约为80℃,如果能在高温下使用,有望输出更大电流,从而开发出发电量更大的燃料电池。研究小组希望该技术应用于卡车等大型车辆,并计划在10年内实用。  研究小组利用名为聚苯的

锂电池电解液和电解质的相关介绍

  (1)电池电解液和电解质的两种形态  1)液态电解液和电解质  液态电解质,其溶剂为无水有机物,多数采用混合溶剂。常见的有机液体电解质一般是1molL锂盐/混合碳酸脂溶剂构成的体系。作为传递电荷与传质过程的介质,锂离子电池适用的电解液通常应满足以下几方面的要求:  A、在较宽的温度范围内具有较高

新聚合物膜遇光吸热按需放热

  美国麻省理工学院官网近日发布消息称,该校研究人员研制出一种实现化学储能的固体材料——透明的聚合物薄膜,能在白天存储太阳能,并在需要时放热,可用于窗户玻璃或衣服等多种不同的表面。   研究人员之一杰夫瑞·格罗斯曼教授解释称,要想长期稳定地存储太阳能,关键是将其以化学变化而非热量的形式存储起来。目

国产聚合物离子膜有望实现弯道超车

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499511.shtm在中国科学技术大学(以下简称中国科大),有一句话常被当作调侃:“中国科大做的各种技术里,有两类技术是被发达国家限制的,一类是量子通信,另一类是离子膜。”中国科大离子膜研究团队的负责人徐

国产聚合物离子膜有望实现弯道超车

  在中国科学技术大学(以下简称中国科大),有一句话常被当作调侃:“中国科大做的各种技术里,有两类技术是被发达国家限制的,一类是量子通信,另一类是离子膜。”  中国科大离子膜研究团队的负责人徐铜文教授,有时也会在自我介绍时用这句话调侃自己。很多外行人随后会问一句:“离子膜是什么?”  作为一种隔膜材

提高锂离子电池电解质-固体聚合物的途径

  对SPE性能的评价指标包括:  (1)高电导率;  (2)良好的力学性能;  (3)稳定的电化学性能等。  提高电解质电导率有两种途径:抑制聚合物链的结晶;提高载离子浓度。共聚、交联、共混、增塑以及添加无机材料等方法,可以有效地降低聚合物的结晶度提高无定形区域的比例,同时增大了体系中载离子浓度,

概述锂离子电池电解质-固体聚合物的分类

  最经典的固体聚合物电解质PEO前面已经作了简要介绍,随着对PEO体系的深入研究,人们发现这个体系有很大的局限性。PEO具有结晶度高、熔点低的性质导致加工温度范围窄、氢氧化物渗透率低以及较差的界面稳定性等缺点,这大大限制了碱性固体聚合物电解质的应用范围。于是研究人员开发出各种新型的固体聚合物电解质

凝胶聚合物锂蓄电池凝胶电解质的介绍

  凝胶电解质主要是由具有给电子基团的高分子聚合物与碱金属盐的金属阳离子形成的络合物。而聚合物与金属阳离子之间的络合程度及络合物分子的存在形式和状态对凝胶电解质的性能有至关重要的影响。这主要取决于高分子聚合物的结构特性,如聚合物分子中的给电子基团的种类和数量,每个聚合单元分子链的长短,即配位基团分布

简述固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池中使用的电解质和隔膜主要由有机成分组成,因此同样属于有机物质的有机聚合物是固态电解质基板的自然选择。有机聚合物电解质体系包括聚环氧乙烷(PEO)和结构上具有一定相似性的聚合物(聚氧丙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯)。  聚环氧乙烷因其与锂负极良好的相容性而成为有机聚合物固体电解

干燥箱-真空干燥箱在环境科学领域中的应用

聚合物膜就是其中一项,它主要用来物质分离与微孔过滤。得益于它的特殊结构,它能够使得水或气体分布在膜的一边,只允许的微小粒子或有机物质通过。将沼气与CO2气体分离、海水脱盐就是应用此项技术。聚合物膜技术还被作为燃料电池的重要组件,不但用于气体分离,还用于电解液分离,甚至传导质子。众多大学和研究机构正致

体内葡萄糖可以发电?功率密度超高超薄葡萄糖燃料电池

  麻省理工的科学家们开发了一种仅400纳米厚(发丝的1/100厚)的超薄葡萄糖燃料电池,每平方厘米能产生43微瓦电能,是目前环境条件下葡萄糖燃料电池中功率密度最高的。可耐受600摄氏度高温灭菌,可以覆膜形式几乎不占体积地为微型植入物和传感器提供驱动能量。  葡萄糖是我们从吃的食物中吸收的糖。它是我

我国高温气冷堆核燃料元件通过国际权威检测

  国家科技重大专项支持研发的高温气冷堆核燃料元件2014年12月30日在荷兰佩滕成功结束检测,各项指标达到国际先进水平,这一试验结果表明,中国完整自主知识产权的核燃料元件从技术到工艺都是成功的。高温气冷堆球形燃料元件的生产设备、工艺等均由清华大学自主研发设计,此次检测的燃料元件是在清华大学核研院建