梁晓璐
- 作品数：7 被引量：6H指数：1
- 供职机构：清华大学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金清华大学自主科研计划国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：理学电气工程更多>>
- 用于燃料电池的膜电极及其制备方法
- 本发明公开一种用于燃料电池的膜电极及其制备方法以及其封装方法。本发明的膜电极其催化层由位于质子交换膜上的催化剂浆料组成，该催化剂浆料包括：催化剂、粘结剂、分散溶剂、增稠剂和添加剂，其中催化剂为选自Pt催化剂或Pt合金催化...
- 潘国顺梁晓璐徐莉汪嘉澍郭丹
- 文献传递
- Fe-N/C-TsOH催化剂应用碱性介质催化氧还原的电催化活性(英文)被引量：1
- 2014年
- 通过溶剂分散热处理方法制备了一种吡咯和对甲苯磺酸(TsOH)共同修饰的碳载非贵金属复合催化剂(Fe-N/C-TsOH),并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的形貌和组成成分进行表征.借助循环伏安法(CV)和旋转圆盘技术研究了TsOH对催化剂在0.1 mol·L-1KOH介质中催化氧还原性能的影响.结果表明:TsOH的存在对催化剂催化氧还原反应(ORR)的活性影响很大.以其制备的气体扩散电极在碱性电解质溶液中催化氧还原过程时转移的电子数为3.899,远比不含TsOH修饰的催化剂催化氧还原的电子数(3.098)高.此外,研究发现600°C热处理过的Fe-N/C-TsOH催化剂表现出最佳的氧还原催化性能.相比未经热处理过的Fe-N/C-TsOH催化剂,起峰电位和-1.5 mA·cm-2电流密度对应的电压分别向正方向移动30和170 mV.XPS研究结果表明吡咯氮是催化剂主要活性中心,提供氧还原活性位,而TsOH加入形成的C―Sn―C和―SOn―有利于催化剂催化氧还原活性的提高,从而使该催化剂对氧还原表现出很好的电催化性能和选择性.
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- 关键词：非贵金属催化剂碱性燃料电池氧还原反应
- 转印法制备质子交换膜燃料电池膜电极组件被引量：1
- 2014年
- 转印法是一种间接将催化层涂布在质子交换膜上的膜电极组件制备方法,其制备工艺简单,周期短,且制备过程中质子交换膜不与任何溶剂接触,有效避免了膜的溶胀问题。采用刮刀涂布技术,将催化剂浆料均匀地涂布于转印膜上,调节刮刀间隙与刮刀运行速度可有效地控制金属催化剂的载量。扫描电子显微镜法(SEM)测试表明转印后的催化层表面形貌完整、孔隙分布均匀,膜电极各组件之间结合紧密且厚度一致。将该工艺制备的膜电极组装成单电池,测试结果表明:在阴、阳极Pt载量分别为0.463、0.264 mg/cm2条件下,以空气作为阴极反应气体的单电池在常压下的最大功率密度可达0.75 W/cm2。
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- 关键词：质子交换膜燃料电池膜电极
- 氮/硫双杂化非贵金属碱性阴离子膜燃料电池阴极非铂催化剂被引量：4
- 2014年
- 以吡咯和对甲苯磺酸(TsOH)作为碳载过渡金属催化剂的掺杂剂,经溶剂分散及600℃热处理制备了一种高效催化氧还原反应(ORR)的碳载双杂化过渡金属催化剂(Fe-N/C-TsOH-600).利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构进行表征.运用旋转圆盘电极(RDE)技术研究了该催化剂在碱性介质中催化氧还原的电化学催化活性和稳定性,探讨了不同浓度甲醇溶液对Fe-N/C-TsOH-600催化剂催化氧还原活性的影响.结果表明,以Fe-N/C-TsOH-600制备的气体扩散电极在0.1 mol/L KOH电解质溶液中对氧具有很高的选择催化还原活性和稳定性.当电极经过4800圈循环伏安(CV)扫描测试后,催化剂催化氧还原的性能基本保持稳定,并以4电子途径将氧气催化还原.此外,研究还发现,Fe-N/C-TsOH-600在混有甲醇的碱性电解质溶液中对氧的催化还原选择性比商业Pt/C催化剂高.XPS结果表明,吡咯氮是催化剂高效催化氧还原的主要活性中心,提供氧还原的活性位,而TsOH作为供硫掺杂剂对提高催化剂的活性具有重要作用,其加入后形成的C—S—C有利于催化剂催化氧还原活性的提高,从而使该催化剂对氧还原表现出很好的电催化性能和选择性.
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- 用于燃料电池的膜电极及其制备方法
- 本发明公开一种用于燃料电池的膜电极及其制备方法以及其封装方法。本发明的膜电极其催化层由位于质子交换膜上的催化剂浆料组成，该催化剂浆料包括：催化剂、粘结剂、分散溶剂、增稠剂和添加剂，其中催化剂为选自Pt催化剂或Pt合金催化...
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- 文献传递
- 一种纳米半导体光催化剂的制备方法及应用
- 一种纳米半导体光催化剂的制备方法及应用。本发明涉及一种用于表面平坦化的纳米半导体光催化剂，以及制备方法和应用。该方法采用无毒廉价的前体原料，利用简单的热注射法，合成了粒径均匀、稳定性好的半导体纳米颗粒。该纳米半导体光催化...
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- 文献传递
- 催化剂浆料分散对转印法制备PEMFC性能的影响
- 2015年
- 转印法是有效制备膜电极的方法之一,具有界面电阻小、可大规模生产等优点。采用乙二醇作为催化剂浆料的增稠剂、去离子水和异丙醇作为分散溶剂,实现膜电极的低温完全转印。利用超声波清洗机、磁力搅拌器和均质机,以不同的处理方式对浆料进行分散,考察了浆料的分散方式及分散程度对质子交换膜燃料电池性能的影响。通过场发射电子显微镜(FE-SEM)对催化层的表面形貌进行表征。结果表明:用均质机处理过的催化层颗粒分布更加均匀,利用极化曲线、循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)表征不同浆料制备膜电极的电化学性能。极化曲线、CV曲线和EIS谱均表明用均质机处理4 h的浆料对应的单电池性能最佳、欧姆电阻及电荷迁移电阻最低且Pt的利用率最大。
- 梁晓璐潘国顺徐莉汪嘉澍
- 关键词：质子交换膜燃料电池膜电极电化学性能
