丁炜
- 作品数：83 被引量：83H指数：5
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- 相关领域：电气工程理学化学工程一般工业技术更多>>
- 一种提高燃料电池催化剂稳定性和催化剂利用率的方法
- 本发明提供一种提高燃料电池催化剂稳定性和催化剂利用率的方法，属于燃料电池技术领域。本发明通过原位化学氧化聚合的方法在Pt/C催化剂的碳表面修饰一层具有共轭大π键结构的导电聚苯胺，一方面，利用聚苯胺与Pt纳米粒子之间的强相...
- 魏子栋陈四国李莉齐学强张骞丁炜郭琳
- 文献传递
- 碳载合金IrM(M=Fe,Ni,Co)纳米颗粒催化酸性与碱性介质中氢氧化反应（英文）被引量：6
- 2016年
- 质子交换膜燃料电池(PEMFC)因能量转化率高、电流密度大、对负荷响应快及环境友好等优点而应用前景广阔.然而,Pt基催化剂的大量使用使得PEMFC成本居高不下,阻碍了其商业化进程.金属Ir具有良好的稳定性和相比Pt较低的成本,可替代金属Pt催化燃料电池阳极氢氧化反应.但是,Ir基催化剂的催化活性比Pt低,难以满足商业化要求.通过合金调控Ir纳米晶的电子结构和几何结构是降低Ir用量、提高Ir催化剂氢氧化活性的有效方法.本文研究了Ir基合金纳米晶中合金元素(Fe,Ni,Co)所产生的合金效应在酸碱性介质中对催化氢氧化的影响.采用溶剂蒸发-氢气还原法合成了具有相近合金度且平均粒径小于5 nm的Ir Fe,Ir Ni和Ir Co纳米合金催化剂.电化学测试表明,Ir Ni合金催化剂具有最高的催化氢氧化活性.在酸性介质中,Ir Ni合金催化剂的质量比活性达到152 A/gIr(@0.1 V vsRHE),高于Ir Fe(146 A/gIr)和Ir Co(133 A/gIr)合金催化剂以及商业化Pt/C催化剂(116 A/gPt).而在碱性介质中,Ir基合金催化剂活性较酸性介质中低,各合金催化剂优劣次序与酸性介质中一致.结构分析表明,合金化致使Ir晶格收缩,收缩程度以Ir Fe,Ir Ni和IrCo的顺序依次降低.Ir Ni合金催化剂中Ni合金元素诱导Ir发生晶格收缩适中,使催化剂与中间物种(H_(ad),OH_(ad))的相互作用适度,从而获得最优的催化性质.另外,合金效应在不同pH介质中影响不一:在酸性介质中,由合金元素(Fe,Ni,Co)导致的Ir–H_(ad)相互作用弱化是提高氢氧化活性的主要原因;在碱性介质中,催化剂表面的亲氧效应决定了电极表面的OH_(ad)吸/脱附性质和H_(ad)表面覆盖度,从而影响催化氢氧化活性.
- 廖建华丁炜陶思成聂瑶李巍吴光平陈四国李莉魏子栋
- 关键词：铱合金燃料电池
- 氧还原非铂催化剂的研究
- 质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高效和洁净等突出优点,是最有发展前途的一种动力电池,可广泛用于移动电源和便携式电源。目前,PEMFCs主要催化剂为贵金属Pt类催化剂。然而,Pt储量低、价格高等问题严重阻碍了PEMFC...
- 丁炜
- 关键词：燃料电池氧还原非铂催化剂
- 一种氮掺杂碳纳米管燃料电池催化剂的制备方法
- 本实验的发明目的是针对现有氮掺杂碳纳米管制备方法存在的问题，提供一种氮掺杂碳纳米管燃料电池催化剂的制备方法。本发明采用双温区法制备氮掺杂碳纳米管，先将固体碳源和氮源前驱体置于低温区加热升华，然后通过载气将升华的前驱体带入...
- 魏子栋熊春陈四国丁炜柳晓李晓媛王晓培李莉
- 文献传递
- 高效界面调控制备Ru/TiO2碱性燃料电池阳极催化剂
- 在燃料电池新能源技术的发展中,电催化剂的研究是其最重要的组成部分之一。目前,燃料电池阴极和阳极最常用的均是Pt基催化剂,随着碱性燃料电池的发展,Pt基阳极催化剂在碱性环境中的缓慢催化动力学引起了普遍的关注,同时Pt的低储...
- 周圆圆丁炜魏子栋
- 文献传递
- 一种碱金属离子电池电极的制备方法
- 本发明的目的是针对现有碱金属离子电池电极制备方法中活性材料占比低、界面电流分布不均、大电流局部极化严重的问题，提供一种碱金属离子电池电极的制备方法。本发明利静电纺丝的高电压，将电极活性材料均匀封装在高分子聚合物中，巧妙的...
- 丁炜鲁冰魏子栋李静
- 文献传递
- 一种质子交换膜燃料电池催化剂载体的制备方法
- 本发明提供一种质子交换膜燃料电池催化剂载体的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明首先采用季铵盐插层扩大蒙脱土层间距离、疏松整体结构，然后通过多元醇-水化方法将蒙脱土剥离成单层，再通过季铵盐水化反应将单层蒙脱土破碎成为5...
- 魏子栋纪巍嘉丁炜陈四国李莉柳晓熊春郭琳
- 文献传递
- 聚苯胺增强Pt/C催化剂活性和稳定性研究被引量：4
- 2015年
- 目的制备一种具有高稳定性和高催化活性的Pt/C@PANI"核/壳"结构催化剂。方法利用原位化学氧化聚合法制备聚苯胺修饰Pt/C@PANI"核/壳"结构催化剂,采用循环伏安加速寿命实验,结合电化学活性表面积、氧还原活性、X-射线光电子能谱和透射电镜,考察所制备催化剂的活性和稳定性,通过密度泛函理论探究PANI增强Pt/C催化剂活性和稳定性的量子化学本质原因。结果电化学测试表明, Pt/C@PANI催化剂的催化活性与聚苯胺包覆层含量和厚度密切相关,Pt/C@PANI(30%)催化剂具有最好的催化活性,其质量比活性和比表面比活性分别为商业化Pt/C催化剂的1.6和1.8倍。加速寿命实验表明,Pt/C@PANI(30%)催化剂具有很好的稳定性,经过1500圈CV扫描后,其电化学活性表面积仅下降了30%,而商业化Pt/C催化剂降低了83%。理论计算表明,PANI将电子转移给载体C,导致自身空穴增加,PANI部分氧化,导电性增强;PANI的存在使Pt/C@PANI体系的HOMO能级升高,减小了与氧气分子LUMO能级的差异,有利于电子从催化剂HOMO转移到氧分子的LUMO轨道,使得氧容易得到电子;PANI吸附后,Pt原子d带中心显著降低,利于中间物种的脱附,催化活性更高。结论 PANI包覆层抑制了Pt纳米粒子在载体表面的迁移、团聚长大和溶解/再沉积,有效地解决了Pt/C催化剂的Ostwald肿大,催化剂的活性和稳定性得到显著提升。
- 陈四国薛云张文贵李莉丁炜齐学强魏子栋
- 关键词：燃料电池氧还原反应电催化剂聚苯胺
- 石墨烯负载Pt催化剂的制备及催化氧还原性能被引量：23
- 2011年
- 采用直接化学还原法,以金属钠为还原剂,四氯乙烯为碳源,在石蜡油中不经氧化石墨(GO)和氧化石墨烯(GrO)而直接制备石墨烯(Gr),然后将Pt纳米粒子担载在Gr基体上,得到Pt/Gr催化剂,并对其催化氧还原(OR)性能进行了研究.通过X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和电化学测试对合成催化剂的结构、形貌和电化学性质进行了表征.实验结果表明:所制备的Pt/Gr催化剂具有较好的分散性,平均粒径为3.1nm;氧还原起始电位比商业JM-Pt/C催化电极正移了24mV;交换电流密度达到1×10-3mA·cm-2,是商业JM-Pt/C催化电极的2.5倍.
- 李云霞魏子栋赵巧玲丁炜张骞陈四国
- 关键词：石墨烯铂氧还原燃料电池电催化
- 一种抗氧化镍基燃料电池阳极催化剂及其制备方法
- 本发明涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种抗氧化镍基燃料电池阳极催化剂及其制备方法。该阳极催化剂的活性组分为碳掺杂氧化物包覆镍纳米颗粒，其制备方法包括将镍前驱体、金属氧化物前驱体和有机络合物在溶剂中混合后加热反应一段时间...
- 丁炜周圆圆谢镇阳王建
