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直接液體燃料電池碳基空氣陰極的結構設計與性能強化/能源動力科技叢書

  • 作者：張鈺棟|責編:張佳麗
  • 出版社：冶金工業
  • ISBN：9787524005711
  • 出版日期：2026/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：179
人民幣：RMB 82 元      售價：元
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內容大鋼
    本書圍繞直接液體燃料電池碳基空氣陰極的性能瓶頸，系統研究了氧還原反應的可靠表徵方法、碳載體微結構調控規律、非貴金屬催化劑開發以及整體式陰極結構設計。通過建立標準化測試體系，闡明咖啡環效應影響機制，創新利用工業副產物與生物質製備高效催化劑，最終提出並驗證了一種工藝簡化、性能提升的整體式陰極新構型，為燃料電池陰極技術的實用化發展提供了理論依據與技術方案。
    本書可供燃料電池領域科研人員、高等院校相關專業研究生及新能源工程技術人員參考。
作者介紹
張鈺棟|責編:張佳麗
目錄
1 緒論
  1.1 直接液體燃料電池簡介
    1.1.1 燃料電池的工作原理及分類
    1.1.2 直接液體燃料電池工作原理及關鍵組成
    1.1.3 燃料電池空氣陰極簡介
    1.1.4 碳基空氣陰極的優勢
  1.2 碳基空氣陰極面臨的關鍵問題
    1.2.1 催化劑的氧還原反應活性提升
    1.2.2 催化劑氧還原反應活性的可靠表徵
    1.2.3 催化劑碳載體的選擇
    1.2.4 碳基空氣陰極孔隙調控
  1.3 碳基空氣陰極的研究現狀
    1.3.1 碳基氧還原反應催化劑研究現狀
    1.3.2 氧還原反應性能參數表徵研究現狀
    1.3.3 氧還原反應催化劑碳載體研究現狀
    1.3.4 碳基空氣陰極結構研究現狀
  1.4 本書的主要研究內容
2 催化劑載量對氧還原反應催化劑性能參數表徵的影響
  2.1 實驗裝置及實驗方法
    2.1.1 不同載量催化劑薄層的製備
    2.1.2 催化劑薄層表面形貌的表徵
    2.1.3 不同載量催化劑薄層的電化學表徵
  2.2 實驗結果與討論
    2.2.1 催化劑載量對催化劑薄層表面形貌的影響
    2.2.2 催化劑載量對催化劑薄層厚度的影響
    2.2.3 Pt納米顆粒深度對催化劑氧還原反應性能參數的影響
    2.2.4 催化劑載量對催化劑有效電化學活性面積的影響
    2.2.5 催化劑載量對催化劑氧還原反應活性的影響
  2.3 本章小結
3 咖啡環效應對氧還原反應催化劑性能參數表徵的影響
  3.1 實驗裝置及實驗方法
    3.1.1 不同咖啡環程度催化劑薄層的製備
    3.1.2 不同咖啡環程度催化劑薄層形貌表徵
    3.1.3 不同咖啡環程度催化劑薄層的電化學測試
  3.2 數學模型建立
    3.2.1 計算區域
    3.2.2 基本控制方程
    3.2.3 湍流模型
    3.2.4 化學反應模型
    3.2.5 模型的邊界條件
  3.3 結果與討論
    3.3.1 催化劑薄層形貌結構分析
    3.3.2 咖啡環效應對旋轉環盤電極收集效率的影響
    3.3.3 咖啡環效應對電極表面物質分佈的影響
    3.3.4 咖啡環效應對電極表面液體流動方向的影響
    3.3.5 咖啡環效應對催化劑電化學活性面積的影響
    3.3.6 咖啡環效應對催化劑氧還原反應活性參數表徵的影響
  3.4 本章小結
4 碳載體微結構對陰極催化層三相界面的影響
  4.1 實驗裝置及實驗方法

    4.1.1 材料的選擇
    4.1.2 表徵和測試
  4.2 結果與討論
    4.2.1 碳載體的物性表徵
    4.2.2 熱處理溫度對碳載體微結構的影響
    4.2.3 碳載體及催化劑的電化學性能
    4.2.4 空氣陰極直接甲酸鹽燃料電池性能
  4.3 本章小結
5 煙制高氧還原反應催化活性碳基非貴金屬催化劑
  5.1 實驗裝置及實驗方法
    5.1.1 材料的選擇
    5.1.2 催化劑的製備
    5.1.3 表徵和測試
    5.1.4 電極的製備
    5.1.5 電池的裝配、啟動和測試
  5.2 實驗結果與討論
    5.2.1 催化劑的物性表徵
    5.2.2 催化劑的電化學表徵
    5.2.3 催化劑在直接甲酸鹽燃料電池上的應用
    5.2.4 催化劑在微生物燃料電池上的應用
  5.3 本章小結
6 調控碳載體微結構拓展催化層三相界面
  6.1 實驗裝置及實驗方法
    6.1.1 催化劑的製備
    6.1.2 電極的製備
    6.1.3 催化劑物理化學表徵和電化學測試
  6.2 結果與討論
    6.2.1 催化劑的物理化學表徵結果
    6.2.2 催化劑的電化學特性測試結果
    6.2.3 空氣陰極及直接甲酸鹽燃料電池性能
  6.3 本章小結
7 調控整體式碳基空氣陰極結構拓展陰極三相界面
  7.1 實驗裝置及實驗方法
    7.1.1 電極的製作及電池的組裝
    7.1.2 物理化學表徵和電化學測試
  7.2 結果與討論
    7.2.1 電極的物理化學表徵結果
    7.2.2 電化學特性測試結果
  7.3 本章小結
參考文獻

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