重慶大學潘哲飛/陳蓉和香港理工安亮,最新AFM! 2024年7月2日 上午8:54 ? 頂刊 ? 閱讀 25 第一作者:潘哲飛,謝逢佳 通訊作者:陳蓉,安亮 通訊單位:重慶大學,香港理工大學 陳蓉,重慶大學能源與動力工程學院,教授、博士生導師,國家杰出青年科學基金獲得者。主要從事光流體、太陽能光化學利用、新能源轉換技術、微尺度傳輸及環境治理技術中的關鍵熱物理問題等方面的研究。 安亮,香港理工大學機械系,副教授,博士生導師,優秀青年科學基金項目(港澳)獲得者。主要從事新能源轉換與儲存技術的基礎研究。 潘哲飛,重慶大學能源與動力工程學院,教授、博士生導師,優秀青年科學基金項目獲得者。主要從事直接液體燃料電池和綠色制氫氨等方面的研究。 成果簡介 直接液體燃料電池(DLFC)是一種前景廣闊的能量轉換系統,能夠將液體燃料的化學能直接轉化為電能。但DLFC在運行時會產生氣體產物,無法及時排除將會顯著阻礙反應物的傳輸,導致活性位點失效和嚴重的濃度損失。為了應對這一問題,重慶大學潘哲飛教授、陳蓉教授和香港理工大學安亮教授設計并制備了一種梯度有序膜電極(MEA),其由雙梯度(孔徑梯度和潤濕性梯度)擴散層以及納米針狀催化層組成。該MEA能夠及時排除氣體產物并有效傳輸反應物,從而提高電池的輸出功率和穩定性。 圖文導讀 圖1 雙梯度(孔徑梯度和潤濕性梯度)擴散層的設計和形貌表征。 圖2 雙梯度擴散層氣體移除能力的可視化表征和理論分析。 圖3 不同擴散層的電池性能。 圖4 納米針狀催化層的形貌表征。 圖5 梯度有序膜電極的電化學性能和氣體移除能力的可視化表征。 圖6 不同膜電極的電池性能。 總結展望 本研究開發了一種梯度有序膜電極,其在甲酸-過氧化氫燃料電池中實現了的175 mW cm?2峰值功率密度和19小時的恒流放電放電時間,分別是傳統MEA的4倍和30倍。這種巨大提升主要歸因于雙梯度擴散層和納米針狀催化層的優勢結合,兩者共同增強了MEA的氣體產物移除能力。 本研究提出了一種及時排除氣體產物并有效傳輸反應物的膜電極設計,為提高DLFC效率和推進清潔能源轉換技術提供了新思路。 文獻信息 標題:Overall Design of a Gradient-Ordered Membrane Electrode Assembly for Direct Liquid Fuel Cells 期刊:Advanced Functional Materials DOI:10.1002/adfm.202404710 原創文章,作者:計算搬磚工程師,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/07/02/94f3635091/ 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 ?復旦余學斌AFM: 銅和鈷納米顆粒實現鋁硫電池高度穩定性和快速的動力學 2023年12月19日 孟躍中/王拴緊AFM:全固態LiFePO4|Li電池-20℃下循環1200次! 2023年10月13日 ?應化所Nature子刊:氧化釕對穩定水氧化的定制反應路徑 2023年10月10日 重磅,華北電力大學,今日Science! 2024年11月1日 云南大學ACS Nano:Fe2P-Co2P異質結構立大功,助力構建高效耐用陰離子交換膜水電解槽 2023年12月19日 他,清華本碩,博畢9年獲賓大終身教職,獨立通訊新發Nature Materials! 2025年1月17日