發(fā)布時(shí)間：2018-01-25 18:48

  本文關(guān)鍵詞： PEM 燃料電池 催化劑 反應(yīng)機(jī)理　出處：《工程熱物理學(xué)報(bào)》2015年12期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：氧氣在質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池陰極的還原反應(yīng)特性對(duì)電池性能有重要影響。本文通過(guò)建立電催化劑Pt表面的氧吸附模型,及氫與氧在Pt表面進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)模型,運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬研究了氫原子與氧在Pt表面的反應(yīng)機(jī)理,分析了溫度對(duì)氧氣還原反應(yīng)特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),氫原子和氧原子在Pt表面初次吸附是整個(gè)氧氣還原反應(yīng)的控制步驟;隨著溫度升高,氧氣還原反應(yīng)的速度加快,但溫度不影響氧氣還原反應(yīng)各個(gè)步驟中的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果對(duì)加強(qiáng)理解PEM燃料電池反應(yīng)機(jī)理,推動(dòng)燃料電池的應(yīng)用具有重要意義。
[Abstract]:The reduction characteristics of oxygen in PEM fuel cell cathode have an important effect on the performance of the fuel cell. In this paper, the oxygen adsorption model on the Pt surface of the electrocatalyst is established. And the redox reaction model of hydrogen and oxygen on Pt surface. The reaction mechanism of hydrogen atom and oxygen on Pt surface was simulated by molecular dynamics method. The effect of temperature on oxygen reduction reaction was analyzed. It was found that the first adsorption of hydrogen atom and oxygen atom on Pt surface was the controlling step of oxygen reduction reaction. With the increase of temperature, the rate of oxygen reduction reaction accelerates, but the temperature does not affect the structure of the product in each step of the oxygen reduction reaction. The results of the study enhance the understanding of the mechanism of PEM fuel cell reaction. It is of great significance to promote the application of fuel cells.
【作者單位】： 沈陽(yáng)建筑大學(xué)交通與機(jī)械工程學(xué)院;沈陽(yáng)建筑大學(xué)理學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.51176131,No.51476107)
【分類號(hào)】：TM911.4;O643.36
【正文快照】： 0引言電極反應(yīng)尤其是陰極氧氣的還原反應(yīng),對(duì)PEM燃料電池的性能有重要影響。近年來(lái),隨著PEM燃料電池技術(shù)的發(fā)展,PEM燃料電池陰極催化層氧化還原反應(yīng)機(jī)理受到了高度關(guān)注。Pt是質(zhì)子交換膜燃料電池目前最常用、最有效的催化劑之一,因此發(fā)生在Pt面上的氧化還原反應(yīng),成了研究重點(diǎn)之

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 孫紅;蔡小玉;王遜;;質(zhì)子交換膜燃料電池陰極電化學(xué)反應(yīng)路徑分析[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年01期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈厚福;氧化─還原反應(yīng)類型及其它[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年03期

2 李靜;氧化——還原反應(yīng)的若干認(rèn)識(shí)方法[J];固原師專學(xué)報(bào);1998年03期

3 慕?jīng)芟?甲酸還原反應(yīng)的優(yōu)選條件[J];固原師專學(xué)報(bào);2000年06期

4 李晶;氧化—還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的應(yīng)用[J];包鋼科技;2001年04期

5 靳通收;;新型還原劑—?dú)涔柰樵谟袡C(jī)還原反應(yīng)中的應(yīng)用[J];貴州化工;1984年03期

6 莊治平;陳英;周維善;;5β,3α-羥基-7-羰基-膽烷酸的還原反應(yīng)[J];有機(jī)化學(xué);1986年04期

7 張站斌,張瑞德,尹承烈,吳永仁;3-芳�；�乙基斯德酮的還原反應(yīng)[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年04期

8 朱松玲;注意揭示規(guī)律　加強(qiáng)能力培養(yǎng)──淺談“守恒法”在氧化─還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用[J];石油教育;1999年02期

9 成蘭興;;金屬絡(luò)合氫化物在有機(jī)還原反應(yīng)中的應(yīng)用[J];河南化工;1992年11期

10 劉群，，朱再明，胡玉蘭，張殊佳;α－羰基烯酮環(huán)二硫代縮醛化學(xué)（ⅩⅢ）──β，β－1，3－亞丙二硫基－α，β－不飽和酮在鎂－甲醇中的還原反應(yīng)[J];東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 吳立成;;氧化—還原反應(yīng)的教學(xué)[A];甘肅省化學(xué)會(huì)二十六屆年會(huì)暨第八屆中學(xué)化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集[C];2009年

2 朱華結(jié);任潔;任譯;;NaBH_4還原脂肪族及芳香族甲脂的實(shí)驗(yàn)與理論研究[A];第三屆全國(guó)有機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2004年

3 王中鋒;張鵬可;呂海寬;韓兆海;陳淑敏;馬偉英;;光電材料中間體9,9-二甲基-2-氨基芴的合成[A];河南省化學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2010年

4 石川;張兆順;劉云;徐力;;Mn的加入對(duì)Pd/Ba/Al催化劑上NO_x存儲(chǔ)-還原反應(yīng)性能的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第2分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 蔣群;有機(jī)相微生物活細(xì)胞催化羰基還原反應(yīng)的研究[D];浙江大學(xué);2002年

2 韋廣豐;電化學(xué)環(huán)境下鉑及其合金表面氧氣還原反應(yīng)的理論研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

3 肖蓓蓓;新型鉑基氧氣還原反應(yīng)催化劑結(jié)構(gòu)及催化性能的第一性原理研究[D];吉林大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 焦世惠;含銻納米復(fù)合氧化物的水熱合成及還原反應(yīng)[D];吉林大學(xué);2007年

2 盛恩宏;新型立體位阻誘導(dǎo)單電子還原反應(yīng)研究[D];安徽師范大學(xué);2002年

3 王卓;α-羰基二硫縮烯酮的還原反應(yīng)研究[D];東北師范大學(xué);2003年

本文編號(hào)：1463455