阳极催化剂

摘要： PEM电解水阳极面临高电位强氧化的环境,同时受限于金属铱的高昂价格,开发低成本、高活性与稳定性的析氧电极面临巨大挑战。本文通过操作简单的浸渍法在WO_(3)阵列表面进行铱负载,得到的Ir@WO_(3)电极在PEM电解水析氧电极中具有较高的活性与应用化价值。通过优化铱前驱体的浸渍量,当载量为0.15 mg_(Ir)·cm^(-2)时,电极呈无序多孔结构,铱在电极表面均匀分布。单电解池测试膜电极2.0 V下性能达到2.3 A·cm^(-2),此时铱质量比活性提高至15.5 A·g_(Ir)^(-1),传质极化区域tafel斜率降低至360 mV·dec^(-1);相比商业化铱黑喷涂电极,WO_(3)阵列载体的电极在提高催化剂质量活性与降低电极的传质极化方面具有优势。本研究提供的电极制备方法与性能研究思路对于发展低成本高活性PEM电解水膜电极具有一定的价值。

摘要： 直接甲醇燃料电池(DMFCs)由于其高效、安全便捷、无环境污染等优点,有望成为替代化石能源的高效能量转化装置。Pt由于具有优异的物理化学特性,使得其成为DMFCs最优异的阳极催化剂之一,然而由于其价格高且易被毒化等原因,在很大程度上限制了DMFCs的发展。因此,为了更好地推动DMFCs商业化发展,迫切需要开发出一种新型的阳极催化剂。基于此,如何开发出一种高活性和高稳定性的Pt基催化剂成为当前DMFCs领域研究的热点之一。本文首先阐述了DMFCs反应机理,其次详细讨论了Pt基二元合金催化剂、三元合金催化剂和高熵合金催化剂的研究进展,并总结了不同因素对甲醇氧化反应催化性能的影响,最后对甲醇燃料电池Pt基催化剂的未来发展趋势进行了展望。

摘要： 阳极催化剂是燃料电池的重要组成部分之一,而阳极催化剂的成本、催化活性和稳定性一直是限制燃料电池商业化的重要因素。对催化剂合成方法以及阳极催化剂合金化和改性催化剂载体两方面的研究现状进行了综述,并对未来燃料电池阳极催化剂发展方向进行了展望。

摘要： 阳极催化剂是燃料电池的重要组成部分之一,而阳极催化剂的成本、催化活性和稳定性一直是限制燃料电池商业化的重要因素.对催化剂合成方法以及阳极催化剂合金化和改性催化剂载体两方面的研究现状进行了综述,并对未来燃料电池阳极催化剂发展方向进行了展望.

摘要： 纵观全球,能源危机和环境污染日益严重,传统的燃煤火力发电方式会排放大量的温室气体且效率低下,因此我们迫切寻求并开发煤炭等化石燃料清洁利用的新技术,而直接碳固体氧化物燃料电池是一种很有前途的解决方案.在直接碳固体氧化物燃料电池中,阳极电极催化剂是电池性能提升的关键.因此,本文介绍了直接碳固体氧化物燃料电池的基本知识,详细总结了各种阳极催化剂材料在直接碳固体氧化物燃料电池中的应用,为直接碳固体氧化物燃料电池阳极材料的高效开发和研究提供了参考和方向.

摘要： 直接甲醇燃料电池由于其高效的能量转化效率、清洁环保、体积小、重量轻、可低温快速启动等优点,在未来将得到广泛应用.介绍了直接甲醇燃料电池工作原理及核心部件的相关研究进展,包括阳极催化剂、阴极催化剂和膜电极工艺.阐述了电极催化剂的工作原理,并按负载的活性金属组分的不同,对电极催化剂进行分类总结.阳极贵金属基催化剂中,Pt分别与Ru、Co、Fe、Ni的合金催化剂表现出比纯Pt催化剂更优越的性能.阴极贵金属基催化剂中,Pt-Fe体系催化效果较好.研究分析表明,贵金属基合金纳米结构均匀分散与载体上,产生更高的电化学活性表面积和更低的电荷转移电阻,催化剂稳定性与催化活性较大提高.非贵金属基催化剂则是以氧化物及过渡金属为代表取代Pt,展现较好性能,但还存在催化效率不足的问题.膜电极工艺流程较为成熟固定,活化工艺及质子交换膜有待深入研究.

摘要： 我国十四五规划中将清洁能源摆在重要位置,其中甲醇由于其良好的贮氢能力、价格低廉、来源丰富而被誉为“液态阳光”。在燃料电池领域可以作为氢气的良好替代品,因此被认为是最有应用前景的燃料电池技术之一。直接甲醇燃料电池还具有体积小、质量轻、结构简单、安全性高等特点,非常适用于便携式移动电源,也被认为是最有可能替代锂离子电池的电池。本文综述了直接甲醇燃料电池阳极催化剂的催化机理、催化剂和载体的研究进展,并结合当前研究进展阐述了直接甲醇燃料电池未来的发展趋势。

摘要： 直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)由于其高效、清洁等优点,成为替代化石能源的理想新能源装置.催化剂作为DMFC中重要的组成部分,通过降低反应活化能,解决甲醇需要高过电势才能被电氧化的问题.但是目前DMFC阳极催化剂存在催化活性低、抗CO毒性差以及成本较高等问题,限制了DMFC的商业化.本文介绍了甲醇的催化电氧化原理,从Pt基催化剂、非Pt基催化剂、催化剂载体三个方面对DMFC阳极催化剂国内外研究进展进行了综述.介绍了通过选择合适晶面、添加助催化剂、制备特殊形貌、选择合适的载体4种方法对提高催化剂性能、降低催化剂成本的研究现状.甲醇在Pt(100)晶面上的催化活性较好但是抗CO毒性较弱;根据双功能理论和电子调变理论,制备的Pt-M合金催化剂具有更高的抗CO毒性和甲醇催化活性;非Pt基催化剂的制备为降低催化剂成本提供了研究思路;选择合适的催化剂载体,利用载体与催化剂之间的相互作用,也成为解决DMFC阳极催化剂目前面临的易中毒、活性低、成本高等问题的解决方法.

摘要： 质子交换膜(PEM)电解水作为一项高效制氢技术在可再生能源储能方面有巨大的潜能,降低PEM电解水的成本是研究的重点.对阳极氧析出反应(OER)催化剂进行分类:非贵金属掺杂型催化剂,单原子催化剂以及非贵金属催化剂.非贵金属掺杂催化剂在掺杂成分的活性与稳定性兼顾方面仍然有一定的挑战.单原子催化剂在大幅降低贵金属含量(质量分数小于5％)、提升活性(过电势220～270 mV@10 mA/cm2)方面具有明显优势,但其发展往往需要借助特异性结构的载体材料,如氧缺陷型二氧化钛、金属有机框架材料(MOFs)、迈克烯等.非贵金属催化剂的研究目前较少,相比贵金属催化剂,其活性相差甚远.

摘要： 采用化学还原法合成非晶态金属硼化物CoB合金和Co-W-B合金,并用于直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂.XRD、透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱(EDX)分析表明:两种合金均为非晶态、小球状结构,Co-W-B合金的粒径小于CoB合金.电池性能测试显示:两种合金用作DBFC阳极催化剂,均有良好的电催化活性;15°C时,使用CoB合金和Co-W-B合金的电池,本征输出功率密度分别为220 mW/cm2和350 mW/cm2;约168h后,电池的电压仍能维持在约1.OV.

摘要： 要保证无膜的燃料电池能够正常放电,最重要的是要保证氧还原反应的电催化剂能够在燃料存在的情况下也能正常工作,即ORR不受燃料存在的影响,或者这种影响很弱.在此基础上,制备出对ORR具有高度电催化活性的银基材料、非贵金属掺杂的C－N复合物;醇或肼存在下,这些催化剂对ORR仍然具有较好的电催化性.然后以这些材料制备出相应的ORR气体扩散电极,它们与醇氧化或肼氧化的阳极材料一起,组成无膜的燃料电池.研究结果表明,以PdSnNi/MWCNT为阳极,铁掺杂聚苯胺的热解复合物为阴极,组装的无膜醇燃料电池具有较高的放电电流与功率密.分别以甲醇(0.5mol L-1),乙醇(0.5mol L-1),正丙醇(0.5mol L-1),异丙醇(0.5mol L-1),正丁醇(0.2mol L_1),异丙醇(0.2mol L-1)以及仲丁醇(0.2mol L-1)为燃料时,功率密度分别为0.34,1.03,1.07,0.44,0.50,0.31和0.15mW cm-2;以PdNi/MWCNT催化剂为阳极,同时将AgCo/MWCNT催化剂制备成气体扩散电极,组装成无离子交换膜的自呼吸式直接醇燃料电池.分别以甲醇、乙醇、丙醇和丁醇为燃料时,这种无膜的燃料电池均能稳定放电,且具有较高的功率密度及较大的输出电压;以AgNi/MWCNT为阳极,铁掺杂聚苯胺的热解复合物为阴极,组装无膜的直接肼燃料电池,它具有较高的放电电流以及功率密度.本文首先制备了用于无膜燃料电池的阳极催化剂，包括用于醇氧化的把基纳米催化剂，以及用于胁氧化的银基纳米催化剂;接着，制备了用于ORR的非铂类电催化剂;将它们研压成电极片，分别作为阳极和气体扩散电极(阴极);最后，组装了无离了交换膜的直接液体燃料电池，测试了电池的放电性能。

摘要： 通过软化学方法成功的制备了Pd-低缺陷CNT(Pd-LCNT)纳米复合物.该制备过程不需要对CNT进行酸化,同时避免了反应过程中对CNT的还原过程,这些因素使得产物中CNT的结构基本不会被破坏.通过透射电镜可以观察到粒径为3-4nmPd纳米颗粒均匀的分散在CNT表面,并且颗粒的粒径分布较为均匀.而在Pd-酸处理CNT复合物(Pd-ACNT)中,Pd纳米颗粒的粒径分散较广,并且大部分颗粒的粒径大于10nm.同时在拉曼光谱中可以发现，Pd-LCNT的ID/IG值小于Pd-ACNT，说明Pd-LCNT样品中CNT表而的缺陷程度相对于Pd-ACNT较小。这些现象说明在Pd成核过程中，小饱和的C-C键(Cπsites)起到了重要的作用，同时也有效的控制了Pd纳米颗粒的粒径。此外，CV测试表明了Pd-LCNT对于甲酸的电催化氧化有着较高的活性。

摘要： 本文用淀粉、Pb(NO3)2通过溶胶-凝胶法制备出PbO凝胶,700-900°C烧结3.5h后制得PbO/C粉体,再将其与氯铂酸混合在170°C的条件下通过水热多元醇法反应,制备出Pt-Pb/C阳极催化剂,用X射线衍射仪表征制备的Pt-Pb/C催化剂.将催化剂用静电纺丝技术喷涂到石墨电极上,测试其电化学性能.结果表明,烧结温度为900°C,n(Pb)∶n(Pt)=1∶2时的循环伏安曲线的氧化峰最明显,电化学氧化峰的电流值也最大为23.5mA/cm2.同时,该条件下的计时电流曲线衰减速度最小.

摘要： 目前，铂基多元金属催化剂仍然是直接甲酸燃料电池（DFAFC）阳极催化剂的主要研究内容之一，如PtM及PtRuML等多元金属，其中Pt-Au二元催化剂亦受到了人们的广泛关注。Au不但对Pt的d-band电子具有调变作用，还可以使Pt不易溶出，从而大大提高Pt催化剂的活性、稳定性和抗CO中毒能力。You等通过电化学方法在电纺碳纳米纤维表面沉积双金属Pt和Au，制备了一种新型的PtxAu100-x/CNF催化材料，在酸性条件下，该催化剂电催化甲酸氧化活性明显优于Pt/CNF，他们认为由于Au的作用使得甲酸在PtxAu100-x/CNF上主要按直接氧化的途径进行反应。Lin等采用静电自组装方法制备了新型PtAu双元体系(Pt-around-Au)，极大提高了对甲酸的催化活性，他们认为Au的存在促进了甲酸直接脱氢过程中形成的HCOOads的溢出，有利于HCOO进一步氧化成CO2。鉴于Au对Pt所具备的特殊作用，本小组采用无定形Se溶胶为模板，分步依次在Se球上还原Pt、Au和Pt，制备出Se@PtAuPt核壳结构的纳米粒子。再加入水合肼溶解Se模板后，可得到含有少量残留Se的PtAuPt-Se空球[(PtAuPt-Se)HN]；将该空球组装到玻碳（GC）上制成(PtAuPt-Se)HN修饰GC电极[(PtAuPt-Se)HN/GC]；将(PtAuPt-Se)HN/GC置于0.5mol·L-1H2SO4中在-0.25~1.25V的电位区间经多次循环伏安扫描则可除去电极上的残留Se，得到PtAuPt纳米空球[(PtAuPt)HN]修饰GC电极[(PtAuPt)HN/GC]。

摘要： 直接甲酸燃料电池由于其众多优越性得到了越来越多地关注，但是到目前为止阻碍直接甲酸燃料电池应用的主要问题在于甲酸电池阳极催化剂。现在主要采用地燃料电池催化剂为Pt和Pd系催化剂，两种催化剂在电池运行过程中都面临着不同程度的活性、稳定性、利用率等问题。在本文中，主要介绍本组的有关直接甲酸燃料电池催化相关领域的基础研究。

摘要： 使用浸渍-控制水解法将某种氧化物负载在碳载体的表面，然后采用有机溶胶法制得了含有氧化物的Pt/MOx/c催化剂，采用这种催化剂为阳极催化剂制备的膜电极，在完全不加湿的情况下，表现出了良好的活性和高度的稳定性，使得PEMFC的免增湿变得成为可能.

摘要： 采用交联法将葡萄糖脱氢酶(GDH)和多壁碳纳米管为基础(MCNT)、无金属配位的溴卟啉(ο-BrPETPP)一起固定在玻碳电极表面上，制备了以卟啉为电子介质的葡萄糖酶电极，并用循环伏安法和极化曲线法研究了其电化学性能。结果表明，GDH/poly-ο-BrPETPP/MCNT葡萄糖酶电极对B-D(+)葡萄糖的氧化具有电催化活性，并能保持其生物活性，可应用于酶生物燃料电池的阳极催化剂。在含0.5mM NAD和60mM β-D(+)葡萄糖的0.05M磷酸缓冲溶液中，极化曲线表明葡萄糖在0.5V(vs.SCE)开始氧化，并在放电电压为0.6V时其电流密度达到最大值为62.27 μA/cm2。

摘要： 以玻碳(GC)为基底电化学聚合聚噻吩(PTh)膜(PTh/GC),电沉积Pt于PTh/GC上制备了Pt/PTh/GC催化剂。循环伏安测试显示,Pt/PTh/GC催化剂表现出比Pt/GC更高的甲醇氧化活性,甲醇在Pt/PTh/GC上氧化的电流密度达21.11×10-3A/cm2,约为Pt/GC催化剂(2.34×10-3 A/cm2)的9倍。此外,还系统研究了噻吩聚合时的单体浓度、循环次数及扫描速率等因素对Pt/PTh/GC电催化氧化甲醇性能的影响。结果表明,当单体浓度为0.01mol/L、循环次数为10次或扫描速率为50mV/s时制备的Pt/PTh/GC催化剂具有最高的甲醇氧化活性。

摘要： 燃料电池作为未来的清洁、高效能量转化装置，受到人们越来越多的关注。其中，直接硼氢化物燃料电池(Direct Borohydride Fuel Cell)具有高能量密度、高输出电压和较好的抗电解质腐蚀能力，引起人们的极大兴趣。本文用机械球磨法在LaNi4.5Al0.5稀土合金中掺杂10wt%Co，通过球磨时间的控制制备LNA/Co复合阳极材料，并对各材料进行XRD、SEM表征及电化学性能测试。将样品、Vulcan XR-72、60%PTFE溶液按质量比85:5:10加入适量去离子水均匀混合呈浆状，然后将浆状物均匀涂在1cm ×1cm的泡沫镍上，干燥、压片，制成待测电极。然后在三电极体系中测试各材料恒电流放电时的极化曲线，收集析出的氢气，计算燃料利用率。测试在2M KOH+1M KBH4溶液中40°C条件下进行。

摘要： 本发明涉及用于燃料电池的电极催化剂，其包含碳载体；和负载于碳载体上的催化金属，其中催化金属选自铂或铂合金，其中碳载体具有5.0nm或更大的碳(002)平面的微晶尺寸且具有95‑170m

摘要： 一种通过使含有金属盐和还原剂的溶液沸腾而形成胶体颗粒的方法；以及制备胶体溶液的方法，其中在所述溶液中金属盐的浓度为大于等于1×10－4mol/L且小于4×10－4mol/L；还原剂的当量浓度是大于等于金属盐当量浓度的4倍且小于等于20倍；反应时间大于等于60min且小于等于300min。一种载体，其中通过涂布根据如上所述的方法制备的胶体溶液使胶体颗粒被固定在基质表面上。燃料电池阴极、燃料电池阳极和低温氧化催化剂的制造方法，其中将在使含有金属盐和还原剂的溶液沸腾以除去溶解的氧气的状态下制备的胶体溶液涂布在基质上从而使胶体颗粒被固定在该基质上。

摘要： 本发明公开了一种从含贵金属的铜阳极泥制备CO脱除催化剂的方法及其应用，涉及环保催化领域。该制备方法包括以下步骤：(1)将铜阳极泥进行干燥后，焙烧；(2)在经过步骤(1)处理的铜阳极泥中加入王水溶液溶解，加热，冷却至室温后对溶液进行离心分离，收集滤液；(3)在步骤(2)收集的滤液中添加活性氧化铝，浸渍；(4)浸渍完成后进行干燥焙烧，完成CO脱除催化剂的制备。使用该方法可以将废弃的铜阳极泥利用起来，可以有效地实现铜阳极泥的资源化，较为环保，对CO的脱除效率高。

摘要： 本发明的目的在于提供一种阳极催化剂组合物，其用于固体高分子型燃料电池，且对逆转电位的耐久性非常高。本发明的水电解催化剂的特征在于：包含Ir与Ru的固溶体复合氧化物，所述固溶体复合氧化物由化学式IrxRuyO2(其中，x及y满足x+y＝1.0)表示，且所述固溶体复合氧化物的粉末X射线衍射(Cu Kα)在2θ＝66.10°以上67.00°以下的范围内具有1个衍射极大峰。

摘要： 本发明是关于一种阳极催化剂浆料、阳极催化剂层、膜电极及燃料电池。涉及燃料电池技术领域。主要采用的技术方案为：一种阳极催化剂浆料，用于制备燃料电池的阳极催化剂层，其中，阳极催化剂浆料包括催化剂浆料本体和电解水催化剂。催化剂浆料本体中含有碳载贵金属催化剂；其中，碳载贵金属催化剂包括碳载体和负载于碳载体上的贵金属。电解水催化剂用于催化电解水反应；其中，电解水催化剂的质量是贵金属质量的20‑100％。阳极催化剂层是将上述的阳极催化剂浆料涂设在质子交换膜上，干燥后得到。一种膜电极包括上述的阳极催化剂层。本发明主要用于提高燃料电池中的膜电极的抗反极性能，解决由于阳极燃料供应不足而引起电压反极导致的膜电极损伤问题。

摘要： 本发明公开了一种用于电化学氧化脱柴油硫的阳极催化剂的制备方法、阳极催化剂及应用，该方法包括：(1)对铝箔进行两次电化学阳极氧化处理，在两次电化学阳极氧化处理之间进行浸泡扩孔处理；(2)将步骤(1)中得到的氧化铝箔放入含有Ce

摘要： 本发明涉及一种阳极催化剂浆料，包括如下组分：主体催化剂、第一离聚物包覆的抗反极催化剂、第二离聚物及溶剂。通过将抗反极催化剂采用离聚物包覆的形式添加，有效降低了抗反极催化剂对主体催化剂的屏蔽效应，减少了阳极催化剂对氧化还原反应的催化活性的降低，从而增强了膜电极组件的功率密度，延长了质子交换膜燃料电池抗反极的时间。

摘要： 本发明的燃料电池用阳极催化剂层包含电极催化剂粒子、担载有所述电极催化剂粒子的碳载体、水电解催化剂粒子、质子传导性粘合剂和石墨化碳，石墨化碳在燃料电池用阳极催化剂层中的含量相对于电极催化剂粒子、碳载体和石墨化碳的总体积为15体积％以上且70体积％以下。

摘要： 本发明的燃料电池用阳极催化剂层，包含电极催化剂粒子、担载有所述电极催化剂粒子的碳载体、水电解催化剂粒子、质子传导性粘合剂和石墨化碳，石墨化碳在燃料电池用阳极催化剂层中的含量相对于电极催化剂粒子、碳载体和石墨化碳的总体积为3质量％以上且70质量％以下。

摘要： 本发明的燃料电池用阳极催化剂层，包含电极催化剂粒子、担载有所述电极催化剂粒子的碳载体、水电解催化剂粒子、质子传导性粘合剂和石墨化碳，石墨化碳的体积密度为0.50g/cm3以下。