【摘 要】
：
能源是人类赖以生存的物质基础,一直以来人们非常重视新型能源的开发,而氢能被认为是最清洁的能源。燃料电池(Fuel cells)技术是人们高效获取氢能的方法之一,因其体积小,能量转化不受卡诺循环影响而被广泛研究。阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)可在碱性环境下选择非贵金属作为催化剂,具备解决燃料电池成本昂贵问题的潜质。目前,文献报道的阴离子交换膜(AEM)尚难以满足AEMFC的应用要求,主要是因为A
论文部分内容阅读
能源是人类赖以生存的物质基础,一直以来人们非常重视新型能源的开发,而氢能被认为是最清洁的能源。燃料电池(Fuel cells)技术是人们高效获取氢能的方法之一,因其体积小,能量转化不受卡诺循环影响而被广泛研究。阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)可在碱性环境下选择非贵金属作为催化剂,具备解决燃料电池成本昂贵问题的潜质。目前,文献报道的阴离子交换膜(AEM)尚难以满足AEMFC的应用要求,主要是因为AEM的离子传导效率低,耐碱性差。研究结果表明,通过对聚合物结构进行合理的设计,构建优化的连续亲-疏水微相
其他文献
移动电子设备和电动车辆的快速发展使得人们需要进一步改善新型可充电电池的设计。新出现的5G手机需要高能量密度的柔性电池,且具备快充性能。无人机需要在起飞阶段快速爬升,因此其电池必须具有高功率密度的储能特点。对于实际应用来说,电化学储能系统的两个最重要指标就是高能量密度和高功率密度。实现这两个目标可以通过提升活性物质颗粒和导电剂的良好分散性来实现。在这项工作中,我们利用碳纳米管的结构优势来制造分散良好
基于具有共轭结构的有机聚合物或小分子半导体材料的有机太阳能电池由于其材料种类多样性,质量轻,易于制备柔性大面积或半透明器件等优点在过去的数十年间备受各国研究人员的关注。目前其商业化仍然面临一些挑战,因此研究人员尝试通过材料设计、器件优化等手段提高能量转换效率与稳定性,而对有机太阳能电池的工作机制探究具有重要意义。本文将就微相形貌调控,界面调控和光物理过程等对三元体系有机太阳能电池进行探索。首先,我
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)具有效率高、污染少及可模块化的优点,可在不同运行模式下实现发电、制氢及CO_2转化等功能。将技术较为成熟的Ni/YSZ支撑型纳米阴极电池(一体化电池)应用于碳基燃料发电及储能领域,对于解决日益严峻的能源及环境问题意义重大。但是一体化电池仍然存在诸如电极在不同运行模式下的稳定性及电解模式下电能消耗较高的问题,本文将一方面针对一
近年来,随着锂离子电池在电子设备、交通工具及储能等领域的深入应用,开发具有更高能量密度、更低成本的锂离子电池成为一个重要研究课题。富锂层状材料Li_2Mn O_3-Li MO_2(M=Ni,Co等)以其高比容量特性受到了国内外的广泛研究,成为下一代锂离子电池正极材料的重要候选者。然而目前层状过渡金属氧化物正极严重依赖资源稀缺的金属钴,导致钴资源价格不断攀升,因此开发新型低钴或无钴正极材料势在必行。
由于目前热机的性能限制,有大量的热量被拒绝到周围。由p型和n型半导体组成的热电材料可以回收废热并转化为电能。鉴于60%以上的可用热量在250°C以下的温度下,需要低成本和大规模的热电设备来经济地利用废热。在这方面,导电聚合物构成了一种适用于低成本火电发电的材料,因为它们可以从丰富的元素合成,并且可以通过经济制造技术用溶液进行加工。此外,它们的低导热性和灵活性允许新的器件架构和应用。尽管有这些优势,
金属有机框架化合物(MOFs)是一类新型多孔材料,由无机金属节点经有机配体连接构成,金属节点可以是金属离子或多元簇。为了合成设想的结构,我们有必要对有机配体连接体和金属节点的类型进行研究。通常,我们使用羧酸盐,氰化物,草酸盐,磺酸盐,膦酸盐和偶氮化物作为连接体。其中,羧酸盐连接体在MOF的设计和合成中具有相当大的用途。基于羧酸盐的金属有机框架化合物(CMOFs)因其高稳定性,催化活性和孔隙率而备受
高容量新型纳米电极材料在替代理论容量偏低的商业化电极材料方面拥有巨大潜力。然而,当前纳米电极材料在使用过程中仍普遍存在易团聚、体积变化大等问题,严重影响其倍率性和循环稳定性。本论文针对这一关键科学问题,从自组装高稳定性Ti02基薄膜材料着手,成功将Ti02基薄膜与高容量电极材料复合,进而获得了系列高性能纳米电极材料,并将其应用于锂离子/镁离子电池领域,为新型高容量、高倍率、长寿命电极材料的设计和制
新型有机金属卤素钙钛矿太阳能电池和发光器件中电荷传输材料及特性的研究是光电材料研究领域的重要课题。本论文针对传统Ti O_2双层结构电子传输层(ETL)钙钛矿太阳能电池中,由于Ti O_2电子迁移率低和光催化活性导致的器件性能和长期稳定性问题,开展了Sn O_2-Ti O_2协同作用的新型ETL的设计与研究,实现Sn O_2对Ti O_2的部分替代;针对Ti O_2介孔ETL需要高温(>450°C
燃料电池技术的开发和应用可以缓解人类对化石能源的依赖,但是限制该技术快速发展的问题是如何设计高活性、低成本以及高耐久的燃料电池催化剂。随着纳米技术的蓬勃发展,将纯铂电催化剂通过合金化制成二元、三元铂基纳米催化剂可以极大程度上减少贵金属铂的使用量并通过表面调控提升催化剂的活性。这种原子级调控不但可以改变表面铂原子的电子结构而且能够通过协同作用降低反应的活化能,这些努力将为燃料电池技术的发展打破一道屏
核电站中存在大量被划分为抗震重要等级的阀门管道系统,目前工程实践中对阀门管道系统在不同频率成分地震激励下真实动态行为的相关研究和高频地震激励对阀门危害性的相关研究都是很大程度上未被探索的领域。基于此,推导了可以直接利用地震响应对阀门管道系统中未知结构参数进行识别的有限元模型修正方法,然后搭建了安装有DN80闸阀的管道系统并对其进行地震模拟试验,接着利用提出的方法建立了能准确反映试验结构动态特性的有