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三维碳纤维基复合材料及其在海水溶解氧电池中的应用性能 被引量：1
1
作者 王金涛 段体岗 +3 位作者 郭建章 马力 余聚鑫 张海兵 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期214-219,共6页
以三维碳纤维刷为基体通过一步水热还原法制备了石墨烯/铂复合电极(Pt-G/CFB),分析结果表明碳纤维丝束上均匀生长和包覆了大量Pt纳米微粒和石墨烯,Pt晶粒尺寸约3.1 nm;复合电极具有较大比表面积和丰富的介孔结构。Pt-G催化剂在氧还原反... 以三维碳纤维刷为基体通过一步水热还原法制备了石墨烯/铂复合电极(Pt-G/CFB),分析结果表明碳纤维丝束上均匀生长和包覆了大量Pt纳米微粒和石墨烯,Pt晶粒尺寸约3.1 nm;复合电极具有较大比表面积和丰富的介孔结构。Pt-G催化剂在氧还原反应(ORR)中表现出良好的催化性能和稳定性。将复合电极与Al合金阳极组成海水溶解氧电池进行放电测试,电池在低温、贫氧及小电流密度条件下放电性能良好,最大功率密度达到197 mW/L。 展开更多
关键词 海水溶解氧电池 改性碳纤维 石墨烯-铂复合催化剂 氧还原反应 恒电流放电
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Al-Ga-In-Sn-Si合金阳极及海水溶解氧电池的电化学性能
2
作者 吴厚燃 侯春明 +3 位作者 段体岗 马力 张海兵 王金涛 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期703-711,共9页
通过Ga、In和Sn低熔点合金元素改性,成功制备了高负电位高活化Al-Ga-In-Sn-Si合金阳极,通过材料表征和电化学测试研究了Al-Ga-In-Sn-Si合金的腐蚀行为和电化学性能,并与碳纤维刷-石墨烯-铂(Pt-G@CFB)催化阴极搭建了海水溶解氧电池,考察... 通过Ga、In和Sn低熔点合金元素改性,成功制备了高负电位高活化Al-Ga-In-Sn-Si合金阳极,通过材料表征和电化学测试研究了Al-Ga-In-Sn-Si合金的腐蚀行为和电化学性能,并与碳纤维刷-石墨烯-铂(Pt-G@CFB)催化阴极搭建了海水溶解氧电池,考察了室内静态海水环境和实际海洋环境下电池不同恒电阻的长周期放电性能。结果表明,Al-Ga-In-Sn-Si合金的自腐蚀电位为-1.613 V(vs.Ag/AgCl),自腐蚀电流密度为1.431 mA/cm^(2)。随着负载电阻的增加,电池电压上升,在室内静态和实海动态海水中2000Ω的负载下海水溶解氧电池平均放电电压最高,分别为1.73和1.78 V,在1000Ω的负载下平均能量密度最大,分别为549.85和653.44 Wh/kg。 展开更多
关键词 Al-Ga-In-Sn-Si合金 阳极 海水溶解氧电池 电化学性能 放电行为
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溶解氧海水电池海洋环境适应性研究进展
3
作者 张若天 张辰 +2 位作者 吕伟 高津京 凌国维 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期72-80,共9页
海洋能源供应是海洋水下探测网络的“心脏”。溶解氧海水电池是为大规模水下观测系统与海洋开发设备提供能源的重要选择。由于其开放结构设计,溶解氧海水电池的电化学性能和运行稳定性容易受到复杂海洋环境的影响。介绍了溶解氧海水电... 海洋能源供应是海洋水下探测网络的“心脏”。溶解氧海水电池是为大规模水下观测系统与海洋开发设备提供能源的重要选择。由于其开放结构设计,溶解氧海水电池的电化学性能和运行稳定性容易受到复杂海洋环境的影响。介绍了溶解氧海水电池的工作原理和应用领域,系统阐述了影响溶解氧海水电池输出性能及稳定性的几种主要海洋环境因素。系统总结了温度、溶解氧浓度、杂离子毒化、海水腐蚀及海洋生物污损等主要海洋环境影响因素对溶解氧海水电池的影响机制,并探讨了当前的控制策略。最后,展望了溶解氧海水电池电极材料设计及全电池器件改进的研究方向,为进一步推动溶解氧海水电池在实况海洋环境中的应用提供思路。 展开更多
关键词 溶解氧海水电池 海洋环境 电极材料
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从原理及特点出发探讨海水电池的应用前景 被引量：5
4
作者 芦永红 丁飞 +2 位作者 贾永刚 桑林 徐海波 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第11期1697-1700,共4页
能源供给是海洋能源与资源开发需重点突破的核心共性关键技术。针对目前海洋供电存在的问题和局限性,探讨了一种利用海水做组件、具有灵活的分布式电源特征的化学海洋能供电装备—海水电池。根据海水在电池系统中所起的不同作用将其分类... 能源供给是海洋能源与资源开发需重点突破的核心共性关键技术。针对目前海洋供电存在的问题和局限性,探讨了一种利用海水做组件、具有灵活的分布式电源特征的化学海洋能供电装备—海水电池。根据海水在电池系统中所起的不同作用将其分类,分析了各类海水电池的原理和特点,并结合近年来的最新研究如导电聚苯胺复合二氧化锰正极、超级电容器、高能量和高功率双功能自动切换及可充放电的概念海水电池,分析了其应用和发展前景。尤其对海水激活电池和海水溶解氧电池,提出了未来的发展思路。 展开更多
关键词 海洋供电 海水电池 化学海洋能 海水溶解氧电池 海水激活电池 赝电容
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海水电池用Mg-Ga-Hg合金的电化学性能 被引量：4
5
作者 高春燕 芦永红 徐海波 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期69-73,共5页
本文针对海水电池的使用工况条件,通过开路电位、动电位极化、恒流放电、失重等测试方法,系统评价了MgGa-Hg合金在海水中的电化学行为。结果表明,Mg-Ga-Hg合金开路电位为-1.91^-1.95V,在1~9mA/cm2电流密度下放电时工作电位均负于-1.9V,... 本文针对海水电池的使用工况条件,通过开路电位、动电位极化、恒流放电、失重等测试方法,系统评价了MgGa-Hg合金在海水中的电化学行为。结果表明,Mg-Ga-Hg合金开路电位为-1.91^-1.95V,在1~9mA/cm2电流密度下放电时工作电位均负于-1.9V,激活时间小于10s,电流效率在70%左右,且间歇放电性能良好,在大于1.5%盐度的静态或动态海水中均具有良好的电化学活性,适合作海水溶解氧电池负极材料。 展开更多
关键词 Mg-Ga-Hg合金 海水溶解氧电池 电化学性能 镁合金
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碳基Pt@Co多层次复合催化阴极海水介质电催化氧还原行为研究
6
作者 张恒宇 黄照单 +5 位作者 段体岗 温青 李若灿 吴厚燃 马力 张海兵 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期632-640,共9页
以碳布为基体将室温原位生长、高温碳化处理与电沉积方法相结合,制备出具有高活性的铂@钴@氮碳(Pt@Co-N-C@CC)复合材料,研究了这种多层级复合催化阴极材料在海水介质中的电催化氧还原性能。结果表明,这种复合材料具有底层微孔Co-N-C、表... 以碳布为基体将室温原位生长、高温碳化处理与电沉积方法相结合,制备出具有高活性的铂@钴@氮碳(Pt@Co-N-C@CC)复合材料,研究了这种多层级复合催化阴极材料在海水介质中的电催化氧还原性能。结果表明,这种复合材料具有底层微孔Co-N-C、表层Pt纳米簇的多层次包覆结构,其中ZIF8/ZIF67混合碳化底层提供铂负载位点,有利于Pt纳米颗粒的附着生长,提高了Pt纳米颗粒的分散性。与商业Pt/C催化剂(-0.028 V和-0.401 V vs.Ag/AgCl)相比,Pt@Co-N-C@CC复合材料的氧还原性能较高,其氧还原起始电位和半波电位分别0.075 V和-0.156 V(vs.Ag/AgCl);与Mg组装的电池,Pt@Co-N-C@CC在5 mA/cm^(2)下的恒流放电电压高于0.8 V,最大功率密度达到7.6 mW/cm^(2)。这种金属有机骨架ZIF8/67衍生的Co-N-C结构与纳米Pt复合,有利于提高Pt的催化活性和抗Cl-毒化。 展开更多
关键词 复合材料 碳基Pt@Co多层次电极 氧还原反应 海水溶解氧电池
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