يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

خلايا وقود بيروكسيد الهيدروجين الخالية من الأغشية كمصدر واعد للطاقة النظيفة

4.1K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/65920

⸱

أكتوبر 20, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Materials Science & State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Fudan University, 2Center for Photonic Science and Engineering, Skolkovo Institute of Science and Technology, 3Centro de Quimica Estrutural, Institute of Molecular Sciences, Instituto Superior Tecnico, Universidade de Lisboa, 4Center for Biomedical Engineering, School of Information Science and Technology, Fudan University, 5International Institute of Intelligent Nanorobots and Nanosystems, Fudan University, 6Shanghai Frontiers Science Research Base of Intelligent Optoelectronics and Perception, Fudan University, 7Yiwu Research Institute of Fudan University

في هذه المقالة

ملخص

يقدم هذا البروتوكول تصميم وتقييم الأقطاب الكهربائية المبتكرة ثلاثية الأبعاد لخلايا وقود بيروكسيد الهيدروجين ، باستخدام قماش ألياف الكربون المطلي بالكهرباء وأقطاب Ni-foam. تسلط نتائج البحث الضوء على إمكانات بيروكسيد الهيدروجين كمرشح واعد لتقنيات الطاقة المستدامة.

الملخص

في تحقيق متعمق لخلايا الوقود القائمة على بيروكسيد الهيدروجين بدون غشاء (H 2 O 2 FCs) ، ثبت أن بيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2) ، وهو مركب محايد للكربون ، يخضع للتحلل الكهروكيميائي لإنتاج H 2O ، O2 ، والطاقة الكهربائية. خصائص الأكسدة والاختزال الفريدة ل H 2O2 تضعها كمرشح قابل للتطبيق لتطبيقات الطاقة المستدامة. يعالج التصميم المقترح بدون غشاء قيود خلايا الوقود التقليدية ، بما في ذلك تعقيدات التصنيع وتحديات التصميم. يتم تقديم قطب كهربائي ثلاثي الأبعاد جديد ، يتم تصنيعه عبر تقنيات الطلاء الكهربائي. مصنوع من قماش ألياف الكربون المطلي بالكهرباء Au جنبا إلى جنب مع رغوة النيكل ، يعرض هذا القطب حركية التفاعل الكهروكيميائي المحسنة ، مما يؤدي إلى زيادة كثافة الطاقة ل H 2O2 FCs. يرتبط أداء خلايا الوقود بشكل معقد بمستويات الأس الهيدروجيني لمحلول الإلكتروليت. بالإضافة إلى تطبيقات FC ، تحمل هذه الأقطاب الكهربائية إمكانات في أنظمة الطاقة المحمولة وكمحفزات ذات مساحة سطح عالية. تؤكد هذه الدراسة على أهمية هندسة الأقطاب الكهربائية في تحسين إمكانات H 2 O2كمصدر طاقة صديق للبيئة.

المقدمة

خلية الوقود هي جهاز كهروكيميائي يستخدم الوقود والمؤكسد لتحويل المواد الكيميائية إلى طاقة كهربائية. تتمتع FCs بكفاءة تحويل طاقة أعلى من محركات الاحتراق التقليدية لأنها غير ملزمة بدورة Carnot1. من خلال استخدام أنواع الوقود مثل الهيدروجين (H 2) 2 ، بوروهيدريد الهيدروجين (NaBH 4) 3 ، والأمونيا (NH 3)4 ، أصبحت FCs مصدرا واعدا للطاقة نظيفا بيئيا ويمكن أن يحقق أداء عاليا ، مما يوفر إمكانات كبيرة لتقليل اعتماد الإنسان على الوقود الأحفوري. ومع ذلك ، تواجه تقنية FC تحديات محددة. إحدى المشكلات السائدة هي الدور الداخلي لغشاء تبادل البروتون (PEM) في نظام FC ، والذي يعمل كضمان ضد الدوائر القصيرة الداخلية. يساهم تكامل الغشاء الإلكتروليتي في زيادة تكاليف التصنيع ومقاومة الدوائر الداخلية والتعقيد المعماري5. علاوة على ذلك ، فإن تحويل FCs أحادية الحجرة إلى صفائف متعددة المكدسات يؤدي إلى تعقيدات إضافية بسبب العملية المعقدة لدمج قنوات التدفق والأقطاب الكهربائية والألواح لتعزيز الطاقة ومخرجات التيار5.

على مدى العقود الماضية ، بذلت جهود متضافرة لمواجهة هذه التحديات المتعلقة بالأغشية وتبسيط نظام FC. والجدير بالذكر أن ظهور تكوينات FC الخالية من الأغشية باستخدام التدفقات المشتركة الصفحية بأرقام رينولد المنخفضة قد قدم حلا مبتكرا. في مثل هذه الإعدادات ، تعمل الواجهة بين تدفقين كغشاء "افتراضي" موصل للبروتون6. تمت دراسة FCs القائمة على التدفق الصفحي (LFFCs) على نطاق واسع ، والاستفادة من فوائد الموائع الدقيقة7،8،9،10. ومع ذلك ، تتطلب LFFCs ظروفا صارمة ، بما في ذلك مدخلات الطاقة العالية لضخ الوقود الصفحي / المؤكسدات ، والتخفيف من تقاطع المواد المتفاعلة في التيارات السائلة ، وتحسين المعلمات الهيدروديناميكية.

في الآونة الأخيرة ، اكتسب H 2 O 2 اهتماما كوقود محتمل ومؤكسد بسبب طبيعته المحايدة للكربون ، مما ينتج عنه الماء (H 2 O) والأكسجين (O2) أثناء عمليات الأكسدة الكهربائية والاختزال الكهربائي في الأقطاب الكهربائية11,12. يمكن إنتاجH 2 O2 بكميات كبيرة باستخدام عملية اختزال إلكترونين أو عن طريق عملية أكسدة ثنائية الإلكترون من الماء12. بعد ذلك ، على عكس أنواع الوقود الغازية الأخرى ، يمكن دمج وقود H 2O2 السائل في البنية التحتية الحالية للبنزين 5. إلى جانب ذلك ، فإن تفاعل عدم التناسب H 2 O 2 يجعل من الممكن تقديم H 2 O2كوقود ومؤكسد. يوضح الشكل 1A بنية تخطيطية لبنية H 2 O2FC السهلة. بالمقارنة مع FCsالتقليدية 2،3،4 ، يستخدم H 2 O2FC مزايا "بساطة" الجهاز. أظهر ياماساكي وآخرون H 2 O2FCs بدون غشاء ، حيث لعبوا دور كل من الوقود والأكسدة. ألهمت الآلية الموصوفة لتوليد الطاقة الكهربائية مجتمعات البحث لمواصلة هذا الاتجاه البحثي6. بعد ذلك ، تم تمثيل آليات الأكسدة الكهربائية والاختزال الكهربائي باستخدامH 2 O2 كوقود ومؤكسد من خلال التفاعلات التالية13,14

في الوسائط الحمضية:

الأنود: H 2 O2 → O2 + 2H + + 2e- ؛ Ea1 = 0.68 فولت مقابلثانية.
الكاثود: H 2 O 2 + 2H + + 2e- → 2H2 O ؛ Ea2 = 1.77 فولت مقابل. هي
المجموع: 2 ساعات 2 O2 → 2H2O +O 2

في وسائل الإعلام الأساسية:

H2O 2 + OH- → HO 2- + H 2O
الأنود: HO 2- + OH- → O 2 + H2 O +2e- ؛ Eb1 = 0.15 فولت مقابل. هي
الكاثود: HO 2- + H2O + 2e- → 3OH- ؛ Eb2 = 0.87 فولت مقابل. هي
المجموع: 2 ساعة 2 س 2 → 2 ساعة2س +س 2

يوضح الشكل 1B مبدأ عمل H 2 O 2 FCs. H 2 O2 يمنح الإلكترونات عند الأنود ويستقبل الإلكترونات عند المهبط. يحدث نقل الإلكترون بين الأنود والكاثود من خلال دائرة خارجية ، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء. جهد الدائرة المفتوحة النظري (OCP) ل H 2O2 FC هو 1.09 فولت في الوسائط الحمضية و 0.62 فولت في الوسائط الأساسية13. ومع ذلك ، فقد أظهرت العديد من النتائج التجريبية قيما أقل ، تصل إلى 0.75 فولت في الوسائط الحمضية و 0.35 فولت في الوسائط الأساسية ، مقارنة ب OCP النظري. يمكن أن تعزى هذه الملاحظة إلى وجود إمكانات مختلطة13. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن أن تتنافس الطاقة والإخراج الحالي ل H2O 2 FCs مع FCs2،3،4المذكورة بسبب الانتقائية التحفيزية المحدودة للأقطاب الكهربائية. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن تقنية H 2O 2 FC الحالية يمكن أن تتفوق على H2 و NaBH 4 و NH3 FCs من حيث التكلفة الإجمالية ، كما هو موضح في الجدول 1. وبالتالي ، فإن الانتقائية التحفيزية المحسنة للأقطاب الكهربائية للأكسدة الكهربائيةH 2 O2 والاختزال الكهربائي لا تزال تمثل تحديا كبيرا لهذه الأجهزة.

في هذه الدراسة ، نقدم قطب كهربائي ثلاثي الأبعاد للهيكل المسامي لتحسين التفاعل بين القطب ووقود H2O2 ، بهدف زيادة معدل التفاعل وتعزيز الطاقة وإخراج التيار. نحقق أيضا في تأثير درجة الحموضة في المحلول وتركيزH 2 O2 على أداء FC. يتكون زوج الأقطاب الكهربائية المستخدم في هذه الدراسة من قماش من ألياف الكربون مطلية بالذهب ورغوة النيكل. يتم إجراء التوصيف الهيكلي باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) ، مع إمكانات الدائرة المفتوحة (OCP) والاستقطاب ومنحنيات خرج الطاقة التي تعمل كمعلمات أساسية لاختبار FC.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. المعالجة المسبقة للمواد

ملاحظة: تستخدم رغوة النيكل (متوفرة تجاريا، انظر جدول المواد) بمقاس 25 مم × 25 مم × 1.5 مم لأنود H 2 O2FC.

  1. اغمر عينة Ni-foam في الكحول والماء منزوع الأيونات (DI) ، صوتنة لمدة ثلاث مرات ، 5 دقائق في المذيب والماء. بعد ذلك ، ضع رغوة النيكل على ركيزة زجاجية نظيفة.
  2. استخدم قماش ألياف الكربون (انظر جدول المواد) كركيزة الكاثود. قطع قطعة قماش الكربون إلى قطع مربعة 25 مم × 25 مم باستخدام المقص.
  3. اغمر عينة القماش الكربوني في الأسيتون ، و 75٪ كحول ، وماء DI ، و sonicate ثلاث مرات لمدة 5 دقائق ، على التوالي. بعد ذلك ، اغسل قطعة القماش الكربونية بماء DI لإزالة بقايا الكحول. ضع قطعة قماش الكربون على ركيزة زجاجية.
    ملاحظة: بناء على نتائج البحث التي تمت مناقشتها ،تم اختيار 15،16 ، Au ككاثود و Ni كأنود كمحفزات ل H 2 O 2 FCs. المعادن مثل Pt و Pd و Ni و Au و Ag لها انتقائية تحفيزية محددة تجاه تفاعل الأكسدة أو الاختزال H2O2 ، مما يجعلها مواد قطب كهربائي مناسبة. يوفر قطب الألياف Au@carbon مزيجا من نشاط التحفيز الكهربائي والاستقرار والتوصيل المحسن ، مما يجعله خيارا مناسبا لخلايا وقود بيروكسيد الهيدروجين الخالية من الغشاء.

2. الطلاء الكهربائي للاتحاد الأفريقي على قطعة قماش كربونية

  1. تحضير الكواشف للطلاء الكهربائي كما هو موضح في ما يلي: حمض الكلوروريك (HAuCl4) ، كلوريد البوتاسيوم (KCl) ، حمض الهيدروكلوريك (HCl) ، وماء DI (انظر جدول المواد).
  2. تحضير محاليل سعة 80 مل (بناء على حجم الكأس الزجاجية) في كأس زجاجية نظيفة باستخدام 0.005 M HAuCl4 و 0.1 M KCl و 0.01 M HCl. أغلق الفتحة وقلب المحلول لمدة 15 دقيقة.
  3. تحضير قماش الكربون مادة الطلاء الكهربائي ، وحل الطلاء. يتم تشغيل عملية الطلاء الكهربائي بواسطة محطة كهروكيميائية (ES) (انظر جدول المواد).
    ملاحظة: يتم اختيار طريقة ثلاثة أقطاب كهربائية هنا للطلاء: قماش الكربون كقطب عمل (WE) ، وقضيب الجرافيت كقطب كهربائي مضاد (CE) ، و Ag / AgCl (محلول مشبع 1 M KCl) كقطب كهربائي مرجعي (RE).
  4. تأكد من أن كل قطب كهربائي يقوم بتثبيت الكائن الصحيح. اغمر الأقطاب الكهربائية في محلول الطلاء.
  5. ابدأ تشغيل ES. اضبط البرنامج على طريقة قياس الكرونوأمبيرومترية ، كما هو موضح في الشكل 1C. تأكد من أن دائرة الإيداع الواحدة هي كما يلي: إمكانات العمل 0.1 فولت ل 0.1 ثانية وإمكانية الراحة 0.2 فولت ل 0.2 ثانية. نتيجة لذلك ، ينتشر AuCl4- ion بشكل موحد حول WE.
    1. اضبط دوائر الطلاء الكهربائي على 800 و 1600 و 2400 و 3200 دائرة. قم بتشغيل البرنامج.
      ملاحظة: عادة، برنامج أسلوب Chronoamperometry في ES لا يمكن تحقيق 1600 دورة. بدلا من ذلك ، يمكن أيضا استخدام برنامج الخطوات متعددة الإمكانات ل ES لطريقة الطلاء الكهربائي ، وهي نفس اختيارات طريقة Chronoamperometry (انظر تعليمات الشركة المصنعة).
  6. بعد الطلاء الكهربائي ، أغلق ES ، وقم بتعبئة الكواشف ، واجمع قطعة قماش من ألياف الكربون المطلية بالكهرباء Au (Au@CF).
  7. اغمر Au@CF في ماء DI ثلاث مرات لإزالة بقايا المحلول. ضعه على ركيزة زجاجية لتجفيفه في الهواء.
  8. قطع الجزء غير المطلي من Au@CF الناجم عن المشابك لمنع جزء من التليف الكيسي من ملامسة المحاليل.
  9. قم بقياس حجم Au@CF (أ: الطول ، ب: العرض) باستخدام مسطرة لحساب كثافة التيار / الطاقة.

3. توصيف أداء FC

  1. تحضير المحاليل بتركيزين ، محلول واحد لتدرج الأس الهيدروجيني (1 مول H 2 O 2 ، الرقم الهيدروجيني = 1 ، 3 ، 5 ، 7 ، 9 ، 11 ، 13) ، بينما الآخر لتدرج H 2 O2 (CHP) (الرقم الهيدروجيني = 1 ، CHP = 0.25 مول ، 0.5 مول ، 1 مول ،2 مول).
  2. قم بتوصيف أداء FC بواسطة ES باستخدام قطبين كهربائيين ل OCP وثلاثة أقطاب كهربائية لمنحنيات الاستقطاب وخرج الطاقة (الخطوات 3.3-3.6).
  3. أعد غسل Ni-foam Au@CF مرة أخرى بماء DI مرتين. ضعها جانبا في وضع الاستعداد.
  4. الحصول على بيانات OCP أثناء اختبار FC: OCP هو معلمة أساسية في أداء FC.
    1. استخدم Ni-foam ك RE و CE ، Au@CF ك WE. أضف المحلول إلى دورق الاختبار. قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية ب ES. قم بتشغيل ES.
    2. اضبط البرنامج على فتح جهد الدائرة - طريقة الوقت ؛ وقت التشغيل: 400 ثانية ، الفاصل الزمني للعينة: 0.1 ثانية ، حد E العالي: 1 فولت ، حد E المنخفض: -1 فولت. قم بتشغيل البرنامج.
      ملاحظة: غالبا ما يستغرق الأمر بعض الوقت حتى يستقر ناتج FC. قم بتشغيل القياسات حتى يتم الحصول على نتائج FC مستقرة.
    3. قياس البيانات. أغلق البرنامج. اغسل الدورق والأقطاب الكهربائية. أضف حلولا أخرى لاختبارات محددة.
  5. اختبار أداء مخرجات FC بناء على بيانات OCP. هنا ، مطلوب فقط بيانات منحنى Voltammetry Linear Sweep Voltammetry (LSV) الأصلية. يمكن حساب المزيد من بيانات الإخراج من منحنى LSV.
    1. أعد غسل Ni-foam و Au@CF بماء DI (كرر مرتين). استخدم رغوة النيكل ك RE و CE ، Au@CF ك WE. أضف المحلول إلى دورق الاختبار.
    2. اضبط البرنامج على LSV ، OCP ك Initial E ، 0 V ك Final E ، معدل المسح الضوئي على أنه 0.01 V / s ، يتوافق مع ظروف الدائرة المفتوحة (OCP) وماس كهربائى (0 فولت). قم بتشغيل البرنامج.
    3. اجمع البيانات ، وأغلق البرنامج ، واغسل الدورق والأقطاب الكهربائية ، وأضف الحلول الأخرى المطلوبة لاختبارات محددة.
  6. اغسل الأقطاب الكهربائية بعد التجارب وقم بتخزينها على كوب.
    ملاحظة: يمكن تخزين بيانات التجربة بتنسيق EXCEL.

4. التوصيف الهيكلي للأقطاب الكهربائية

ملاحظة: XRD هي طريقة سهلة وموثوقة لتحليل العينات. يتم أخذ XRD للكشف عن عناصر الأقطاب الكهربائية ، مثل Au المطلي بالكهرباء على قطعة قماش الكربون. يتم إجراء اختبارات XRD قبل وبعد توصيف FC لتحليل التآكل المحتمل وتدهور الأقطاب الكهربائية. على سبيل المثال ، يمكن أن تنفصل جزيئات Au عن CF ، وقد يحدث تآكل النيكل في المحاليل الحمضية5.

  1. اغسل الأقطاب الكهربائية بماء DI (مرتين) وجففها في الهواء في درجة حرارة الغرفة.
  2. كشط المعادن على الأقطاب الكهربائية مع ملاقط. جمع مسحوق معدني ووضعه في وعاء.
  3. قم بإجراء اختبارات XRD17على عينات مسحوق المعادن.
  4. خذ SEM لتوصيف مورفولوجيا الأقطاب الكهربائية والتحقيق في التسلل والطلاء الكهربائي بين قماش الذهب وألياف الكربون. بالإضافة إلى ذلك ، تميز تآكل النيكل بواسطة SEM.

5. معالجة البيانات وحساب خرج الطاقة

  1. يمكن تحليل جميع البيانات في EXCEL. استخدم Excel أو Origin لتحليل البيانات ورسم الرسوم البيانية التجريبية.
  2. استخدم بيانات OCP لتوصيف انتقائية الأقطاب الكهربائية ، على سبيل المثال ، باستخدام جدول أو شكل خط. استخدم متوسط الإمكانات لوسائل إيضاح الجدول. عادة ، يتم استخدام رقم خط لإثبات استقرار FC.
  3. استخدم بيانات LSV لتوصيف أداء إخراج FC. يوجد عمودين من البيانات في ملف EXCEL. عادة ، تظهر مجموعة بيانات واحدة الجهد (U) ، ويتم تسجيل الآخر الحالي (I). احسب خرج الطاقة باستخدام المعادلة التالية: P = U × I
    ملاحظة: تظهر القيمة الحالية العالية (I) أداء مرضيا ل FC. على سبيل المثال ، تؤدي مساحة سطح القطب الكبيرة إلى تيارات أعلى. المعلمة الطبيعية المشار إليها في أداء FCs هي كثافة التيار (I D) ، والتي تساوي التيار مقسوما على مساحة السطح (A) للأقطاب الكهربائية: ID = I / A
  4. بعد ذلك ، احسب كثافة الطاقة (PD) على النحو التالي: P D = U × ID
    ملاحظة: من الضروري أخذ القيمة المطلقة ، حيث قد تكون قيم البيانات الأولية سالبة بسبب اتجاه التيار ، وهو أمر غير مرغوب فيه أثناء القياسات.
  5. تعد مقارنة المعلمات باستخدام U و I D و PD ضمن رقم واحد أمرا مباشرا. قم بتعيين ID للمحور x ، و U للمحور y الأيسر ، و PD للمحور y الأيمن.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

نتائج الطلاء الكهربائي
يوضح الشكل 2 نتائج الطلاء الكهربائي. يوضح الشكل 2 أ نتيجة حيود الأشعة السينية. الشكل 2B ، C هي الصور المجهرية. الشكل 2D ، E هي نتائج SEM. تم تأكيد الترسب الفعال للذهب (Au) على قماش ألياف الكربون (CF) لأول مرة باستخدام التغيير المادي للون قماش ألياف الكربون من الأسود إلى الأصفر الذهبي ، كما هو موضح في الشكل ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تؤثر العديد من المعلمات بشكل كبير على أداء خلية وقود بيروكسيد الهيدروجين الخالية من الأغشية بما يتجاوز درجة الحموضة وتركيز H 2 O2. يحدد اختيار مادة القطب نشاط التحفيز الكهربائي والاستقرار ، في حين أن مساحة سطح القطب يمكن أن تعزز مواقع التفاعل. تؤثر درجة حرارة التشغيل على حركية التفاعل ، ويمكن أن يحدد معدل تدفق المواد المتفاعلة كفاءة خلط الوقود والمواد المؤكسدة. يعد تركيز أي عامل حفاز مستخدم أمرا محوريا لمعدلات التفاعل ، ويمكن للشوائب أن تثبط العامل الحفاز أو تسممه. يؤثر تصميم خلية الوقود ، بما في ذل...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

المؤلفون ليس لديهم تعارضات للإعلان.

شكر وتقدير

تم دعم هذا العمل من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير في مجال التقنيات الرئيسية في الصين (2021YFA0715302 و 2021YFE0191800) ، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (61975035 و 52150610489) ، ولجنة العلوم والتكنولوجيا في بلدية شنغهاي (22ZR1405000).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
AcetoneMerck & Co. Inc. (MRK)67-64-1حل للمعالجة المسبقة للمواد
الكحولMerck & Co. Inc. (MRK)64-17-5للمعالجة المسبقة للمواد
قماش ألياف الكربونSoochow Willtek المواد الكهروضوئية المحدودةW0S1011مادة الركيزة لطريقة الطلاء الكهربائي
محطة الكيمياء الكهربية  ؛ شنغهاي Chenhua Instrument Co.، Ltd.جهاز CHI600Eلطريقة الطلاء الكهربائي وأداء خلايا الوقود توصيف
كلوريد الذهب ثلاثي هيدراتشنغهاي علاء الدين التكنولوجيا الكيميائية الحيوية المحدودة.G141105-1gالمذاب الرئيسي لطريقة الطلاء
الكهربائي حمض الهيدروكلوريكSinopharm Chemical ReagentCo.، Ltdتعديل 10011018المحلول درجة الحموضة
بيروكسيد الهيدروجينSinopharm Chemical ReagentCo.، Ltdوقود10011208 الخلية
رغوة النيكلWilltek المواد الكهروضوئية co.ltd(Soochow ، الصين)KSH-2011مادة الأنود لخلية وقود بيروكسيد الهيدروجين
كلوريد البوتاسيومشنغهاي علاء الدين التكنولوجيا الكيميائية الحيوية المحدودة10016308إضافات لطريقة الطلاء
الكهربائي المجهر الإلكتروني الماسحCarl Zeiss AGEVO 10التوصيف الهيكلي لعينة
هيدروكسيد الصوديومSinopharm Chemical ReagentCo.، Ltd10019718المحلول آلة الأشعة
السينية المختلفةBruker Corporation D8التوصيفالهيكلي المتقدم للعينة
تعديل

المراجع

  1. Sazali, N., Wan Salleh, W. N., Jamaludin, A. S., Mhd Razali, M. N. New perspectives on fuel cell technology: A brief review. Membranes. 10 (5), 99(2020).
  2. Singla, M. K., Nijhawan, P., Oberoi, A. S. Hydrogen fuel and fuel cell technology for cleaner future: a review. Environmental Science and Pollution Research International. 28 (13), 15607-15626 (2021).
  3. Cao, D., Chen, D., Lan, J., Wang, G. An alkaline direct NaBH4-H2O2 fuel cell with high power density. Journal of Power Sources. 190 (2), 346-350 (2009).
  4. Lan, R., Tao, S. Ammonia as a suitable fuel for fuel cells. Frontiers in Energy Research. 2, 2014(2014).
  5. Alias, M. S., Kamarudin, S. K., Zainoodin, A. M., Masdar, M. S. Active direct methanol fuel cell: An overview. International Journal of Hydrogen Energy. 45 (38), 19620-19641 (2020).
  6. Ferrigno, R., Stroock, A. D., Clark, T. D., Mayer, M., Whitesides, G. M. Membraneless vanadium redox fuel cell using laminar flow. Journal of the American Chemical Society. 124 (44), 12930-12931 (2002).
  7. Yan, X., Xu, A., Zeng, L., Gao, P., Zhao, T. A paper-based microfluidic fuel cell with hydrogen peroxide as fuel and oxidant. Energy Technology. 6 (1), 140-143 (2018).
  8. Ha, S. M., Ahn, Y. Laminar flow-based micro fuel cell utilizing grooved electrode surface. Journal of Power Sources. 267, 731-738 (2014).
  9. Liu, Z., et al. A woven thread-based microfluidic fuel cell with graphite rod electrodes. International Journal of Hydrogen Energy. 43 (49), 22467-22473 (2018).
  10. Peng, J., Zhang, Z. Y., Niu, H. T. A Three-dimensional two-phase model for a membraneless fuel cell using decomposition of hydrogen peroxide with y-shaped microchannel. Fuel Cells. 12 (6), 1009-1018 (2012).
  11. Wu, K. H., et al. Highly selective hydrogen peroxide electrosynthesis on carbon: in situ interface engineering with surfactants. Chem. 6 (6), 1443-1458 (2020).
  12. Yang, Y., et al. A facile microfluidic hydrogen peroxide fuel cell with high performance: electrode interface and power-generation properties. ACS Applied Energy Materials. 1 (10), 5328-5335 (2018).
  13. An, L., Zhao, T., Yan, X., Zhou, X., Tan, P. The dual role of hydrogen peroxide in fuel cells. Science Bulletin. 60 (1), 55-64 (2015).
  14. Yamazaki, S. I., et al. A fuel cell with selective electrocatalysts using hydrogen peroxide as both an electron acceptor and a fuel. Journal of Power Sources. 178 (1), 20-25 (2008).
  15. Sanli, A. E., Aytaç, A. Response to Disselkamp: Direct peroxide/peroxide fuel cell as a novel type fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy. 36 (1), 869-875 (2011).
  16. Gu, L., Nie, L., George H, M. iley Cathode electrocatalyst selection and deposition for a direct borohydride/hydrogen peroxide fuel cell. Journal of Power Sources. 173 (1), 77-85 (2007).
  17. Yang, F., Cheng, K., Wu, T., Zhang, Y., Yin, J., Wang, G., Cao, D. Preparation of Au nanodendrites supported on carbon fiber cloth and its catalytic performance to H2O2 electroreduction and electrooxidation. RSC Advances. 3 (16), 5483-5490 (2013).
  18. Vidal-Iglesias, F. J., Solla-Gullón, J., Herrero, E., Rodes, A., Aldaz, A. Do you really understand the electrochemical Nernst equation. Electrocatalysis. 4, 1-9 (2013).
  19. Jing, X., et al. The open circuit potential of hydrogen peroxide at noble and glassy carbon electrodes in acidic and basic electrolytes. Journal of Electroanalytical Chemistry. 658 (1-2), 46-51 (2011).
  20. Eaves, S., Eaves, J. A cost comparison of fuel-cell and battery electric vehicles. Journal of Power Sources. 130 (1-2), 208-212 (2004).
  21. Wee, J. H. Which type of fuel cell is more competitive for portable application: Direct methanol fuel cells or direct borohydride fuel cells. Journal of Power Sources. 161 (1), 1-10 (2006).
  22. Muthukumar, P., Groll, M. Erratum to "Metal hydride based heating and cooling systems: a review". International Journal of Hydrogen Energy. 35 (16), 8816-8829 (2010).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

خلايا الوقود عديمة الغشاءطريقة الطلاء الكهربائيأقطاب مطلية كهربائيًا بالذهبقماش ألياف الكربونقطب رغوة النيكلمحطة كهروكيميائيةكثافة القدرةتدرج الأس الهيدروجينيالمجهر الإلكتروني الماسح
خلايا وقود بيروكسيد الهيدروجين الخالية من الأغشية كمصدر واعد للطاقة النظيفة
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.