重庆大学潘哲飞/陈蓉和香港理工安亮,最新AFM! 2024年7月2日 上午8:54 • 顶刊 • 阅读 17 第一作者:潘哲飞,谢逢佳 通讯作者:陈蓉,安亮 通讯单位:重庆大学,香港理工大学 陈蓉,重庆大学能源与动力工程学院,教授、博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。主要从事光流体、太阳能光化学利用、新能源转换技术、微尺度传输及环境治理技术中的关键热物理问题等方面的研究。 安亮,香港理工大学机械系,副教授,博士生导师,优秀青年科学基金项目(港澳)获得者。主要从事新能源转换与储存技术的基础研究。 潘哲飞,重庆大学能源与动力工程学院,教授、博士生导师,优秀青年科学基金项目获得者。主要从事直接液体燃料电池和绿色制氢氨等方面的研究。 成果简介 直接液体燃料电池(DLFC)是一种前景广阔的能量转换系统,能够将液体燃料的化学能直接转化为电能。但DLFC在运行时会产生气体产物,无法及时排除将会显著阻碍反应物的传输,导致活性位点失效和严重的浓度损失。为了应对这一问题,重庆大学潘哲飞教授、陈蓉教授和香港理工大学安亮教授设计并制备了一种梯度有序膜电极(MEA),其由双梯度(孔径梯度和润湿性梯度)扩散层以及纳米针状催化层组成。该MEA能够及时排除气体产物并有效传输反应物,从而提高电池的输出功率和稳定性。 图文导读 图1 双梯度(孔径梯度和润湿性梯度)扩散层的设计和形貌表征。 图2 双梯度扩散层气体移除能力的可视化表征和理论分析。 图3 不同扩散层的电池性能。 图4 纳米针状催化层的形貌表征。 图5 梯度有序膜电极的电化学性能和气体移除能力的可视化表征。 图6 不同膜电极的电池性能。 总结展望 本研究开发了一种梯度有序膜电极,其在甲酸-过氧化氢燃料电池中实现了的175 mW cm−2峰值功率密度和19小时的恒流放电放电时间,分别是传统MEA的4倍和30倍。这种巨大提升主要归因于双梯度扩散层和纳米针状催化层的优势结合,两者共同增强了MEA的气体产物移除能力。 本研究提出了一种及时排除气体产物并有效传输反应物的膜电极设计,为提高DLFC效率和推进清洁能源转换技术提供了新思路。 文献信息 标题:Overall Design of a Gradient-Ordered Membrane Electrode Assembly for Direct Liquid Fuel Cells 期刊:Advanced Functional Materials DOI:10.1002/adfm.202404710 原创文章,作者:计算搬砖工程师,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/07/02/94f3635091/ 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 臧双全/王珊Nature子刊:单原子调控纳米团簇电子结构,增强CO2电还原为CO 2024年3月13日 张庆华/何孝军AFM:一种用于高稳定性硫、硅和氧化硅电极的自修复聚电解质粘结剂 2023年11月2日 段超/李季/沈梦霞EnSM:FeSA/N-PSCS助力ORR和Zn-空气电池 2023年10月11日 上硅所/卧龙岗大学EnSM:高离子导电性复合聚合物电解质 2023年10月23日 Science:不用做实验,理论计算设计出最优单原子催化剂! 2023年10月15日 范红金/周江AFM:锌电池循环1600次,容量保持100%! 2023年10月14日