❶ 燃料电池用pt做催化剂,催化剂原理是什么,为什么加了它就催化了呢
燃料电池的反应物主要是气体或者某些液体(如甲醇)的蒸气。
铂丝,部分金属的氧化物具有吸附气体的功效(形成较复杂的络合物),使更多的气体分子聚集到电极上,增大了电极上气体的分压,增加了分子间碰撞的几率,达到催化反应的效果。
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❷ 燃料电池催化剂,什么是燃料电池催化剂
高分子固体电解质型燃料电池(PEFC)、直接甲醇型燃料电池(DMFC)z中,使用铂(Pt)作为催化剂材料.通过在铂的表面吸附氢分子后在吸附点由分子分裂成原子状态,在低温下也容易产生反应. 铂为稀有金属,属于有限资源,因此为了有效利用,需要考虑:(1)铂材料本身进行改进:通过减小催化剂的粒径、使其均一分散来扩大有助于反应的表面面积.目前铂粒子的直径已经减小到了2~3nm左右.不过,减小粒径后,就会产生粒子间容易凝集而无法扩大表面面积的问题.因此,通过纳米技术将铂分散在碳等支撑材料上来使其稳定的技术是一个值得研究的解决方案. (2)对催化剂结构的改进:一般均采用减小催化剂厚度的方法.催化剂通常采用的制造方法是,首先将铂粒子与碳黑(Carbon Black,以下简称碳)水溶液混合,然后通过加热还原在碳粒子上析出、负载铂.最后再将其分散在高分子电解质溶液中来进行涂布,这样便形成了催化剂.这时,为了只在催化剂表面发生反应而内部不参与反应,通过减小催化剂的厚度便可提高反应性. (3)在催化剂构造上,另一个方法是采用不让铂粒子进入高分子电解质结构内部的技术.这样,改变催化剂制造顺序,在碳粒子表面形成高分子电解质膜后浸渍铂离子溶液等方法就被开发了出来. (4)改进铂材料:催化剂电极分为阴极(空气极)及阳极(氢极),其中,阴极的损失尤其严重.这是因为阳极在H2催化剂上的氧化反应速度快而在阴极反应较慢.阳极虽然很少因活性极化而使性能降低,不过仍存在其它问题.在对甲烷及甲醇进行改质、使其生产氢的时候就会产生一氧化碳(CO).一氧化碳会降低催化剂的性能(一氧化碳中毒),降低电压. 为了解决以上问题,可以考虑通过铂与其它金属形成合金来制造催化剂.目前大多采用铂与钌(Ru)的合金来解决,另外最近又有人提出添加钛(Ti)的方案. (5)可以研究铂以外的新材料,氧化钼、钴(Co)及有机络化物等的研究正在进行之中,不过目前还没有大的进展. 总之,燃料电池技术目前还很不成熟,如果你有兴趣可以多加研究,其中一些方向如果取得进展是有可能产生诺贝尔奖的.
❸ 燃料电池大约要用多少pt催化剂
高分子固体电解质型燃料电池(PEFC)、直接甲醇型燃料电池(DMFC)z中,使用铂(Pt)作为催化剂材料.通过在铂的表面吸附氢分子后在吸附点由分子分裂成原子状态,在低温下也容易产生反应.
铂为稀有金属,属于有限资源,因此为了有效利用,需要考虑:
(1)铂材料本身进行改进:通过减小催化剂的粒径、使其均一分散来扩大有助于反应的表面面积.目前铂粒子的直径已经减小到了2~3nm左右.不过,减小粒径后,就会产生粒子间容易凝集而无法扩大表面面积的问题.因此,通过纳米技术将铂分散在碳等支撑材料上来使其稳定的技术是一个值得研究的解决方案.
(2)对催化剂结构的改进:一般均采用减小催化剂厚度的方法.催化剂通常采用的制造方法是,首先将铂粒子与碳黑(Carbon Black,以下简称碳)水溶液混合,然后通过加热还原在碳粒子上析出、负载铂.最后再将其分散在高分子电解质溶液中来进行涂布,这样便形成了催化剂.这时,为了只在催化剂表面发生反应而内部不参与反应,通过减小催化剂的厚度便可提高反应性.
(3)在催化剂构造上,另一个方法是采用不让铂粒子进入高分子电解质结构内部的技术.这样,改变催化剂制造顺序,在碳粒子表面形成高分子电解质膜后浸渍铂离子溶液等方法就被开发了出来.
(4)改进铂材料:催化剂电极分为阴极(空气极)及阳极(氢极),其中,阴极的损失尤其严重.这是因为阳极在H2催化剂上的氧化反应速度快而在阴极反应较慢.阳极虽然很少因活性极化而使性能降低,不过仍存在其它问题.在对甲烷及甲醇进行改质、使其生产氢的时候就会产生一氧化碳(CO).一氧化碳会降低催化剂的性能(一氧化碳中毒),降低电压.
为了解决以上问题,可以考虑通过铂与其它金属形成合金来制造催化剂.目前大多采用铂与钌(Ru)的合金来解决,另外最近又有人提出添加钛(Ti)的方案.
(5)可以研究铂以外的新材料,氧化钼、钴(Co)及有机络化物等的研究正在进行之中,不过目前还没有大的进展.
总之,燃料电池技术目前还很不成熟,如果你有兴趣可以多加研究,其中一些方向如果取得进展是有可能产生诺贝尔奖的.
❹ 氢燃料电池概念股:科大研制的新型催化剂,能延长氢燃料电池寿命多少倍
铂催化剂会驱动质子交换膜汽车燃料电池内的核心反应,从而会产生水。中国回科技大学合肥国答家物理科学实验室的一名教授表示,他们已经找到一种方法,可以保护铂催化剂免受无处不在的一氧化碳的污染。该方法与铂紧密相关,阻碍催化反应。存在一氧化碳是因为大多数氢燃料是由碳氢燃料产生的,即使经过净化,氢燃料中还是含有高达百万分之0.2的一氧化碳(CO)。随着时间推移,CO会在催化剂上积聚,从而减缓燃料电池的反应,最终会让电池失效。
研究人员通过设计新型催化剂,含有氧化铁的铂粒子,找到了解决方案,可以迅速燃烧掉氢气中的CO。此种催化剂可选择性地将CO转化为无害的CO2,关键是,它还可在广泛的温度范围内工作。测试结果表明,催化剂的CO含量在-75到107摄氏度之间工作时,减少了200倍。研究人员表示,短期内,希望此种催化剂可以延长燃料电池汽车中昂贵的燃料电池堆的使用寿命,未来希望让人们以“所有人都能承受”的更低价格使用低等级的氢燃料。
❺ 氢燃料电池催化剂打破国外垄断了吗
报道称,燃料电池关键材料催化剂产业化生产难题,已被清华大学氢燃料电池实验室与武汉一家科技公司的联合研发团队攻克。目前,该催化剂获得17项专利,产能达到每天1200克,且价格仅为进口产品一半。
催化剂作为燃料电池核心材料,其综合性能与国产化直接关系到我国燃料电池技术的核心竞争力及其产业化前景。但相关知识产权一直掌握在西方少数发达国家手中,催化剂核心材料长期依赖进口的高成本现状,制约了我国氢能产业的自主发展。
新闻配图
攻关团队带头人、清华大学氢燃料电池实验室主任王诚表示,下一步团队将继续提升催化剂的各项指标,提高对硫化物、氮化物等杂质的耐受性,为我国燃料电池国产化不断注入强大动力。
❻ 燃料电池 催化剂
高分子固体电解质型燃料电池(PEFC)、直接甲醇型燃料电池(DMFC)z中,使用铂(Pt)作为催化剂材料。通过在铂的表面吸附氢分子后在吸附点由分子分裂成原子状态,在低温下也容易产生反应。
铂为稀有金属,属于有限资源,因此为了有效利用,需要考虑:
(1)铂材料本身进行改进:通过减小催化剂的粒径、使其均一分散来扩大有助于反应的表面面积。目前铂粒子的直径已经减小到了2~3nm左右。不过,减小粒径后,就会产生粒子间容易凝集而无法扩大表面面积的问题。因此,通过纳米技术将铂分散在碳等支撑材料上来使其稳定的技术是一个值得研究的解决方案。
(2)对催化剂结构的改进:一般均采用减小催化剂厚度的方法。催化剂通常采用的制造方法是,首先将铂粒子与碳黑(Carbon Black,以下简称碳)水溶液混合,然后通过加热还原在碳粒子上析出、负载铂。最后再将其分散在高分子电解质溶液中来进行涂布,这样便形成了催化剂。这时,为了只在催化剂表面发生反应而内部不参与反应,通过减小催化剂的厚度便可提高反应性。
(3)在催化剂构造上,另一个方法是采用不让铂粒子进入高分子电解质结构内部的技术。这样,改变催化剂制造顺序,在碳粒子表面形成高分子电解质膜后浸渍铂离子溶液等方法就被开发了出来。
(4)改进铂材料:催化剂电极分为阴极(空气极)及阳极(氢极),其中,阴极的损失尤其严重。这是因为阳极在H2催化剂上的氧化反应速度快而在阴极反应较慢。阳极虽然很少因活性极化而使性能降低,不过仍存在其它问题。在对甲烷及甲醇进行改质、使其生产氢的时候就会产生一氧化碳(CO)。一氧化碳会降低催化剂的性能(一氧化碳中毒),降低电压。
为了解决以上问题,可以考虑通过铂与其它金属形成合金来制造催化剂。目前大多采用铂与钌(Ru)的合金来解决,另外最近又有人提出添加钛(Ti)的方案。
(5)可以研究铂以外的新材料,氧化钼、钴(Co)及有机络化物等的研究正在进行之中,不过目前还没有大的进展。
总之,燃料电池技术目前还很不成熟,如果你有兴趣可以多加研究,其中一些方向如果取得进展是有可能产生诺贝尔奖的。
❼ 提高燃料电池催化剂电化学活性有哪些方法
你知道燃料电池催化剂电化学嫩给我妈发短信具体哪个
❽ 麻烦解释一下氢燃料电池和天科股份有什么关系
:燃料电池汽车是以氢作为燃料的新型汽车。它利用氢和从大气中吸取的氧进行反应产生电能,为高扭矩电动机提供能量,驱动车辆前进,其排放只有水,所以是名副其实的零排放汽车。此举成为21世纪能源革命的最大亮点,是我国解决燃油汽车能源短缺的有效途径,前景十分广阔。相关上市公司有:[1]、金龙汽车(600686):公司主营汽车产品及零配件,其大中型客车的市场占有率高。同时公司一直致力于新能源客车的研发,09年初,公司研制的新一代氢燃料电池城市客车在苏州下线,此举标志着国家“863计划十一五攻关项目:节能与新能源汽车”--氢燃料城市客车研发项目取得新突破。[2]、上海汽车(600104):公司为世博会提供了970辆新能源汽车,包括油电混合动力、超级电容车、燃料电池车和纯电动车四大门类。从目前运行情况看,出勤率最高达99%,市场反应良好;上海汽车的新能源汽车历史可追溯至2002年,彼时公司已开始研究未来汽车的技术发展路线,当时欧洲的基本路线是柴油化,美国走的是燃料电池路线。经过研究,上汽的技术路线明确为:在汽车驱动电动化的趋势下,上汽重点发展纯电动和混合电动,二者要尽快产业化;跟进燃料电池车,进行示范化运行。[3]、长城电工(600192):公司与中科院大连化学等共同设立大连新源动力股份公司,从事质子交换膜燃料电池开发生产。该公司依托中科院大连化物所自有知识产权的质子交换膜燃料电池技术,将以批量生产技术及多种燃料电池产品的开发,使其尽快商品化和产业化。新源动力是我国第一家致力于燃料电池产业化的股份制企业,承担了国家科技部863燃料电池重大专项。注2:资料显示,质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种将氢气与空气中的氧气经催化反应后结合生成水并释放出电能的技术,具有高效环保等优点。PEMFC应用前景广阔,市场潜力巨大,对产业结构升级、环境保护及经济的可持续发展均有重要意义,这种技术已被美国、加拿大等发达国家认定为21世纪首选的清洁能源系统。[4]、同济科技(600846):公司(占36.23%股权)与中科院上海有机化学研究所、上海神力科技有限公司组建中科同力化工材料有限公司,该公司开发的质子交换膜制造燃料电池电动汽车。[5]、新大洲A(000571):公司控股的大连新源动力以中科院大连化学物理研究所"九五重点攻关项目"--质子交换膜燃料电池技术为依托,是中国燃料电池产业的旗舰,将建成5500KW燃料电池堆用关键部件的批量生产线,这也将成为我国第一个燃料电池材料及部件的产业化生产基地。新大洲控股的新源动力已在江苏和上海市投资设立了两个全资子公司,主攻新能源电池研发生产。[6]、复星医药(600196):公司控股子公司医药投资合计以5045.28万元受让神力科技36.26%股权,并以1000万元对其增资,完成后占注册资本38.808%。该公司氢动力项目系国家863项目,产品已进入生产阶段,已拥有270项专利成果,主要科研产品包括燃料电池轿车发动机(国家863重大专项成果)、燃料电池大巴发动机(国家863重大专项成果)等。
❾ 燃料电池中电催化剂的选用应注意哪些事项
当然是催化活性。交换电流密度越大活性越好,极化电势越小越好。
寿命。具体就是耐不耐得住酸碱体系,耐不耐得住催化中间产物。
价格。铂当然好,但太贵,太局限。
❿ 氢氧燃料电池的催化剂近几年有哪些发展和成果
氢氧燃料电池阳极和阴极催化剂 那个更为重要
feiba00
氢氧燃料电池或者甲醇燃料电池,阳极和阴极催化剂 那个更为重要?目前燃料电池有了很多的非铂阴极催化剂,比如Fe-N-C材料最为盛行,为什么非铂的阳极催化剂很少了,虽然阴极的催化剂用量大大多于阳极,但是阳极也非常重要啊。有阳极非铂催化剂吗?现在国际上对于阳极非铂材料研究的怎么样啊?请大家不吝赐教!!!!!!
luomc
阳极的非铂催化剂也有,你不要光看FC这个领域。你可以看看氢氧化或者是醇氧化的非铂催化剂,有一些人在研究,我知道有一些人就在研究 通过修饰钯和银来作为氧化催化剂。 但是在FC这个领域考虑的话,阴极的问题是很显著的,所以大部分研究集中在阴极。
hebelc
就铂而已,阳极的交换电流密度是阴极的好几个数量级。阳极只需要极少量的铂就可以满足需要,基本0.05mg/cm2就足够用了。而目前主流的观点认为,商用铂碳催化剂,阴极侧需要0.4mg/cm2,显然有很大的降低空间和潜力。大多数科学家多研究阴极的氧还原,重点通过非铂或是低铂催化剂达到很好性能的效果。
说得有点点混乱。大概就是这个意思。
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【科研故事】:迈向氢氧燃料电池产业化的第一步
据研究团队介绍,催化剂是氢气与氧气反应的必要条件,没有催化剂,这个反应就不会发生。现在最常用的催化剂是金属铂,它的催化效率高,但是资源稀缺,价格昂贵,导致氢氧燃料电池的制作成本相对较高,这为商业化带来了很大的困扰。为了让氢氧燃料电池这一环保无污染的新型能源走进千家万户,大学化学化工研究团队近5年来一直在寻找价格低廉,并且催化效果能与铂相当甚至超越铂的催化剂。起初,他们发现碳氮化合物具有一定的催化活性,且在加入铁、钴等金属后,催化活性可大幅提升。他们从这一发现中得到了启发,开始研究铁和钴以及它们的氧化物、络合物的催化活性,经过多次观察实验,最终他们在氧化铁,氧化钴中找到了突破点。他们发现氧化铁、氧化钴原本各自具有的尖晶石结构并不能使它们具备很强的催化活性,但是铁钴二元尖晶石所新形成的反式尖晶石因为结构中铁原子与钴原子的相互作用而拥有了远超于正式尖晶石的催化活性。后来他们又通过调节晶体中铁离子的浓度发现反尖晶石中铁原子和钴原子相互电子转移所产生的异化效用是催化活性提高的原因。令人可喜的是,在实验室的研究中,该团队发现经过精确调控的反尖晶石的催化活性优于铂催化剂。
由于氧化铁和氧化钴是金属矿物质,来源丰富,价格低廉。如果用它们代替铂,氢氧燃料电池的费用将下降到原来的60%,这将有助于氢氧燃料电池的普及,也有效贯彻落实了我国“坚持节约资源和保护环境”这一基本国策。 “原电池是一个复杂的系统,目前我们团队主要在氢氧燃料电池的正极上这一点取得了突破,但是距离实现产业化,还有很长一段路要走,因为一项研究的产业化的过程是一条线,不只是一个点,我们将继续研究氢氧燃料电池的负极和质子交换膜,争取早日实现该成果的产业化并使该成果制成的燃料电池走向商业化。”教授向我们介绍道。
对于渴望投身科研事业的学子,教授常常告诫他们,做科研一定要踏实,只有一步一个脚印,在充分了解学习前人研究成果的基础上加以创新,重视各个环节,坚持不懈,科研工作才可能会取得希望的成果。