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固体聚合物水电解制氢技术在可再生能源利用和氢能经济发展中占有极其重要的地位,催化剂是实现高效能源转化的关键。由于聚合物水电解体系的强酸腐蚀性和高氧化电位,其实际应用的催化剂仍以Pt和Ir基催化剂为主。贵金属材料储量有限,价格昂贵,电催化剂成本很高,极大限制了聚合物水电解技术的发展。聚合物水电解催化剂的研究主要集中在降低贵金属用量、提高贵金属利用率和延长催化剂使用寿命等方面。此外,寻找廉价的替代材料,开发非贵金属析氢、析氧电催化剂也是研究的重要内容和发展方向。通过深入认识催化作用机理,结合快速发展的模拟、计算技术,设计制备新型高性能析氢、析氧电催化剂具有重要应用价值。本文总结了当前聚合物水电解体系析氢、析氧催化原理的发展,介绍了新型析氢、析氧催化剂的制备技术和性能研究及双效催化剂的发展,并对提高催化性能的措施做了简单总结和建议,希望对聚合物水电解体系催化剂的进一步研究和发展有积极意义。 相似文献
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金属有机框架亦称作多孔配位网状结构,是一种多孔晶态材料,具有结构可设计、孔壁可功能化修饰、高度晶态化、比表面积大及优良的导电性等诸多优点,使其在能源转换及储存方面备受关注。本文详细介绍了新型金属有机框架质子导体及电催化剂在燃料电池方面的相关研究;综述了国内外近年来在金属有机框架质子交换膜和氧还原电催化领域所取得的一些重要进展,例如金属有机框架质子交换膜电导率可高达1.82 S·cm-1(70℃,90% RH),金属有机框架电催化剂作为阴极在膜电极测试中可产生0.91 W·cm-2(0.6 V)的峰值功率密度;并指出了金属有机框架在质子交换膜和电催化剂研究中存在的问题,这为今后开发高电导性质子交换膜和高催化活性电催化提供了新思路。 相似文献
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我们通过球磨法及后续的高温焙烧合成出了短棒状的Na0.44MnO2,并研究了其作为碱性水溶液钠离子电池正极时,电解液NaOH浓度对其电化学性能的影响。结果表明,提高NaOH浓度有利于抑制嵌氢反应的发生并改善电极的循环性能和倍率性能,但同时也会造成析氧反应的提前触发,浓度过高时则又会降低其倍率性能。Na0.44MnO2在8 mol·L?1 NaOH中表现出了最佳的电化学性能,0.5C(1C=121 mA·g?1)的电流密度下,比容量达到79.2 mAh·g?1,50C时,仍能释放出35.3 mAh·g?1的比容量,在0.2–1.2 V(vs.NHE)的电压窗口内,500周后容量保持率64.3%。此外,我们也发现缩小电压窗口可以减少副反应、改善循环性能。Na0.44MnO2在浓碱电解液中也表现出了优异的耐过充能力。上述结果不仅表明通过优化电解液体系和测试条件可大大改善Na0.44MnO2的储钠性能,同时也证实了Na0.44MnO2作为一种水溶液钠离子电池正极材料,在大规模储能领域具有良好的应用前景。 相似文献
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在固体聚合物电解池电解水制氢过程中,阳极析氧反应是整个电化学反应的速率控制步骤。本文从固体聚合物电解池析氧催化剂的反应机理、催化剂材料以及制备方法等几个方面进行了详细分析。新的检测手段已经开始应用于原子层级的析氧反应机理研究,对析氧反应活性中间产物有了更深刻的认识;通过优化传统的制备工艺,开发新型的制备方法,进一步提高了析氧催化剂的活性或者稳定性。此外,引入高稳定性、低成本、高活性的催化载体,亦可提高催化剂的性能并相应地降低其成本。希望通过本文的综述总结,为今后阳极析氧催化剂的研究指明方向,推动固体聚合物电解池的商业化进程。 相似文献
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配电变压器振动与噪声问题日益凸出,研究配电变压器振动与噪声特性对其振动与噪声控制具有重要意义。本文以一台35kV/800kVA油浸式配电变压器为研究对象,对不同激励电压作用下配电变压器铁心振动、油箱振动以及噪声进行测试。测试结果表明:配电变压器铁心、油箱振动与噪声具有相似频谱特征,均表现出以100Hz、200Hz为主要峰值的频谱特征;随着激励电压增加,变压器振动及噪声水平明显增大;变压器油箱振动值大于铁心,侧面振动水平较高,油箱正面和顶面振动水平略低。测试结果准确的反应了配电变压器铁心与油箱的振动与噪声特性,对于其噪声振动控制具有参考价值。 相似文献
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电力电容器塔是换流站的主要噪声源之一,因单元数量多、声波相干性作用复杂、单元间相互遮挡等,难以对其进行准确的噪声预测。本文通过试验方法获得电容器单元的表面振动加速度,采用边界元模型计算电容器塔辐射的噪声,并运用噪声预测评估软件对电容器塔进行建模,包括完整建模和简化为点声源、线声源及工业建筑物的建模。研究表明:边界元模型和完整建模方法能够考虑到电容器单元的声辐射指向性和单元间的遮挡作用,前者还能考虑到单元内不同壁面处相位差、单元间声波相干性的影响,比后者能较好地反映声场分布特点;简化点声源和线声源的方法预测结果相近,均无指向性且预测的总声功率偏高;简化工业建筑物的方法考虑了电容器塔的声辐射指向性和遮挡作用,方法简单且能较准确地预测总声功率。 相似文献
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