直接乙醇燃料电池电极材料研究进展PPT课件
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第三章 直接醇类燃料电池 第二节
•环境友好（CO2，H2O） •来源广泛（可利用现有的燃料供应系统）
研究热点
研究背景
Pt,PtRu
PEM
Pt
酸性条件下：
• • • •
动力学反应速度慢（阳极） 甲醇渗透（阴极） 催化剂CO中毒严重 膜价格昂贵（Nafion mem.）
阳极:CH3OH+H2O—CO2+6H++6e阴极:3/2O2+6H++6e-----3H2O 总反应:CH3OH+3/2O2—CO2+2H2O
The open circuit voltages of the cells using methanol and polyhydric alcohols were almost identical at about 800mV.
Koji Matsuoka,Takeshi Abea,Zempachi Ogumia∗，,Journal of Power Sources 150 (2005) 27–31
阴离子膜介绍之二
Morgane®-ADP Solvay SA Belgium
交联氟化聚合物
E.H. Yu, K. Scott / Journal of Power Sources 137 (2004) 248–256
其它阴离子膜介绍
AEMs produced using PVDF聚偏二氟乙烯 and FEP聚全氟乙丙烯 base polymers
参考文献
1) Z.Ogumi,K,Mabuoka,S.Chiba,M.Mabuoka,Y.Iriyama,T.Abe,M.Inaba,Electrochemistry 12(2002),980-983 2) E.H. Yu, K. Scott , Journal of Power Sources 137 (2004) 248–256 3) Timothy N. Danks, Robert C. T. Slade* and John R. Varcoe,J. Mater. Chem., 12( 2002), 3371–3373 4) M.Tomoi,K.Yamaguchi,R.Ando,YKantake,Y.Aosaki,H.Kubota,J.Appl.Polym.Sci,64(.1997)1161. 5) G.J.Hwang,H.Ohya,J.Membr.Sci.,149(1998),163 6) G.J.Hwang,H.Ohya,J.Membr.Sci.,140(1998),195 7) A.V. Tripkovic, K. Dj. Popovic, J.D. Momcilovic, D.M. Drazic,Electrochim. Acta 44 (1998) 1135. 8) A.V. Tripkovic, K. Dj. Popovic, J.D. Momcilovic, D.M. Drazic,J. Electroanal. Chem. 448 (1998) 173 9) K.Matsuoka,T.Abe,Z.Ogumi et. Fuel cells,2(2002),35. 10) Eileen Hao Yu *, Keith Scott,Electrochemistry Communications 6 (2004) 361–365 11) E. H. YU* and K. SCOTT，Journal of Applied Electrochemistry (2005) 35:91–96 12) Z.Ogumi,K,Mabuoka,S.Chiba,M.Mabuoka,Y.Iriyama,T.Abe,M.Inaba,Electrochemistry 12(2002),980-983 13) Koji Matsuoka,Takeshi Abea,Zempachi Ogumia∗，,Journal of Power Sources 150 (2005) 27–31 14)J.R.Varcoe,R.C.T.Slade,Fuel cells,2(2002),187-200 15）衣宝廉，燃料电池－原理技术应用，北京：化学工业出版社，2003
直接乙醇燃料电池阳极催化剂的研究进展
燃料 电池 以其高转化 率 、 低环 境 污染 、 低 噪音 污 染 、 安 全 可靠 、 不随负荷 大小 而变化 的发 电效率 等优 点受 到 越来 越 多
的关 注 。在 环境 问题 日益 严重 的今 天 ， 其对 解决 经 济发 展 与 能 源短缺 以及环 境污染 之间 的矛盾有很 大 的助益 ＿ １ ］ 。
・
１ ２ ８ ・
材 料 导报 Ａ： 综述篇
２ ０ １ ３年 １ １月 （ 上） 第２ ７卷 第 １ １ 期
直 接 乙 醇 燃 料 电池 阳 极 催 化 剂 的 研 究 进 展
王旭 红 ， 朱 慧 ， 刘 飞 ， 黄金 山 ， 董如林。 ， 倪 红军
（ １ 常州大学材料科学 与工程学 院， 常州 ２ １ ３ １ ６ ４ ； ２ 常熟理工学院化学与材料工程学 院， 常熟 ２ １ ５ ５ ０ ０ ； ３ 常州大学石油化工学院 ， 常州 ２ １ ３ １ ６ ４ ）
料 电 池 阳 极催 化 剂及 担 载物 的发 展 。
关键 词 直接 乙醇燃料电池 阳极 电催化剂 催化剂载体
中图分类号 ： Ｔ Ｋ９ １
文献 标 识 码 ： Ａ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ Ａｎ ｏ ｄ ｅ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｆ ｏ ｒ Ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｅｔ ｈａ ｎｏ ｌ Ｆｕ ｅ ｌ Ｃｅ ｌ ｌ
ａ ｎ ｏ ｄ ｅ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ａ ｎ ｏ ｄ ｅ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ｆ ｕ ｅ ｌ ｃ ｅ ｌ ｌ ，ａ ｎ ｏ ｄ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ － ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ
直接乙醇燃料电池催化剂的研究进展
ｘ ｑｎｉ＠ ｓｉｐ ｅｕ ｃ ． ｕ ｕｊ ｅ ｈｅ ．ｄ ．ｎ
基 金项 目：国家 自然科学 基金 （ １０ １７ ． ２ １３ ０ ）
上
海
电
力
学
院Leabharlann 学报 Ｃ Ｏ中毒是 乙醇 氧 化 的两 大 障 碍 ， Ｐ 催 化 剂 能 而 ｔ 快 速地 吸附催 化反 应 中产 生 的 Ｃ Ｏ并 将 其 氧化 成 Ｃ 因此 具有很 高的氧化 效率 ． Ｏ， 文献［］ ９ 采用将 Ｐ 直接嵌 入 碳干凝 胶 的方法 ｔ 制 备 出低负 载率 的 Ｐ／ ４ ３ ｗ％ ） 化 剂 ， 乙 ｔＣ（．２ ｔ 催 在 醇 催化 氧化 实验 中与 ２ｗ％Ｐ／ ０ ｔ ｔＣ进行 对 比发 现 ，
ｆｅ ｃｌ Ｄ Ｆ ｕ ｌ ｅ ｓ（ Ｅ Ｃ）ａｅ ｒ ｉ ｅ ．Ｃ ｔ ｙ ｃ ｍ ｃａ ｉ ｆｃｔ ｙｔ ｆｒｅ ａｏ ｏｉａ ｏ ｎ ｈ ｌ ｒ ｅ ｅ ｄ ａａ ｔ ｅｈ ｎｓ ｏ ａａ ｓ ｔ ｎ ｌ ｘｄｔ ｎ ａｄ ｔｅ ｖｗ ｌｉ ｍ ｌ ｓｏ ｈ ｉ
化剂对 乙醇的催化 机理 和催 化剂 失效 的原因 ， 并指 出了 Ｄ Ｆ Ｅ Ｃ催化剂今后 的研究方 向．
关键 词 ：乙醇 ； 料 电池 ； 化 剂 ；ｔ ；ｄ系 燃 催 Ｐ系 Ｐ 中 图 分 类 号 ：Ｕ ７ ． ０ ４ ．６ ４ ３４；６ ３ ３ 文献 标 志码 ：Ａ
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃａ ａ ｙ ｔ ｎ Ｄｉｅ ｔＥｔ ｎ ｌＦｕ ｌＣｅｌ ｏ ｒ ｓ ｆＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｌ ｓｓ ｉ ｒ ｃ ｈａ ｏ ｅ ｌｓ
甲醇燃 料 电池 （ ＭＦ 受 到 了广 泛 关 注 Ｊ 然 而 Ｄ Ｃ） ，
ＤＦ Ｅ Ｃ的 Ｐ 系催 化 剂 、ｄ系催 化 剂 ， ｔ Ｐ 以及 其 他 合 金催 化 剂 的研 究 现 状 ， 绍 了催 化 剂 载 体方 面 的 介
基 金项 目：国家 自然科学 基金 （ １０ １７ ． ２ １３ ０ ）
上
海
电
力
学
院Leabharlann 学报 Ｃ Ｏ中毒是 乙醇 氧 化 的两 大 障 碍 ， Ｐ 催 化 剂 能 而 ｔ 快 速地 吸附催 化反 应 中产 生 的 Ｃ Ｏ并 将 其 氧化 成 Ｃ 因此 具有很 高的氧化 效率 ． Ｏ， 文献［］ ９ 采用将 Ｐ 直接嵌 入 碳干凝 胶 的方法 ｔ 制 备 出低负 载率 的 Ｐ／ ４ ３ ｗ％ ） 化 剂 ， 乙 ｔＣ（．２ ｔ 催 在 醇 催化 氧化 实验 中与 ２ｗ％Ｐ／ ０ ｔ ｔＣ进行 对 比发 现 ，
ｆｅ ｃｌ Ｄ Ｆ ｕ ｌ ｅ ｓ（ Ｅ Ｃ）ａｅ ｒ ｉ ｅ ．Ｃ ｔ ｙ ｃ ｍ ｃａ ｉ ｆｃｔ ｙｔ ｆｒｅ ａｏ ｏｉａ ｏ ｎ ｈ ｌ ｒ ｅ ｅ ｄ ａａ ｔ ｅｈ ｎｓ ｏ ａａ ｓ ｔ ｎ ｌ ｘｄｔ ｎ ａｄ ｔｅ ｖｗ ｌｉ ｍ ｌ ｓｏ ｈ ｉ
化剂对 乙醇的催化 机理 和催 化剂 失效 的原因 ， 并指 出了 Ｄ Ｆ Ｅ Ｃ催化剂今后 的研究方 向．
关键 词 ：乙醇 ； 料 电池 ； 化 剂 ；ｔ ；ｄ系 燃 催 Ｐ系 Ｐ 中 图 分 类 号 ：Ｕ ７ ． ０ ４ ．６ ４ ３４；６ ３ ３ 文献 标 志码 ：Ａ
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃａ ａ ｙ ｔ ｎ Ｄｉｅ ｔＥｔ ｎ ｌＦｕ ｌＣｅｌ ｏ ｒ ｓ ｆＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｌ ｓｓ ｉ ｒ ｃ ｈａ ｏ ｅ ｌｓ
甲醇燃 料 电池 （ ＭＦ 受 到 了广 泛 关 注 Ｊ 然 而 Ｄ Ｃ） ，
ＤＦ Ｅ Ｃ的 Ｐ 系催 化 剂 、ｄ系催 化 剂 ， ｔ Ｐ 以及 其 他 合 金催 化 剂 的研 究 现 状 ， 绍 了催 化 剂 载 体方 面 的 介
燃料电池简介PPT课件
燃料
高纯H2
H2
H2
H2-CO CH4
H2-CO CH4
氧化剂
高纯O2
空气
空气
空气+CO2
空气
电解质
KOH
H3PO4 质子交换膜 (K,Li)2CO3 Y2O3,ZrO2
阳极催化剂
Pt
阴极催化剂
Pt
Pt
Pt
Pt
Pt
CHENLI
Ni
Ni, ZrO2
NiO
La-SrMnO2
6
燃料电池的分类
按燃料电池所用原始燃料的类型，可大致 分为
CHENLI
3
燃料电池的基负极和夹在正负极中间的电解质板所组 成。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气）。氢在负极 分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向 正极。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形 成水。
采用200℃高温下的磷酸作为其电解质
熔融碳酸盐型燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC）
采用熔融态碳酸盐作为其电解质
固体氧化物型燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）
采用固态电解质
固体聚合物燃料电池（Solid Polymer Fuel Cell,SPFC,又称为质子交换膜 燃料电池，Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）
氢燃料电池
通用汽车公司已研制成功使用液氢燃料电池产生动 力的零排放概念车“氢动一号”，该车加速快，操 作灵活，从0~100km/h加速仅16秒，最高时速可达 140km/h，续驰里程400km。
醇类燃料电池的研究进展
醇类燃料电池的研究进展醇类燃料电池，是一种利用醇类作为燃料、产生电能的设备。
与传统燃油发电机相比，它具有环保、高效、可再生等优点。
自醇类燃料电池被发明以来，其研究一直处于不断深入发展的状态。
在本文中，我们就来探究一下醇类燃料电池的研究进展。
一、醇类燃料电池的基本原理醇类燃料电池的基本原理是，将醇类燃料（如甲醇、乙醇等）与空气中的氧气反应，产生电荷，从而产生电能。
具体来说，醇类在阳极催化剂上发生氧化反应，将电荷转移到阴极催化剂上，然后与氧气在阴极上发生还原反应，形成水和电荷。
这些电荷随后在外部电路中流动，从而产生电能。
二、醇类燃料电池的应用领域醇类燃料电池的应用领域非常广泛，包括移动电源、无线电通信、电动汽车、家用照明等多个方面。
其中，移动电源以及电动汽车是醇类燃料电池的主要应用领域之一。
在移动电源领域，由于其能量密度高、使用方便等特点，其应用逐渐得到人们的认可；而在电动汽车方面，醇类燃料电池的优点主要表现在长续航里程、快速充电等方面。
三、醇类燃料电池的发展历程醇类燃料电池的研究始于20世纪60年代，最早是在美国国家标准局（NBS）和日本原子能研究所（JAERI）等地进行的。
在1970年代中期，NBS的研究人员成功地制造出了第一台以甲醇为燃料的燃料电池。
此后，燃料电池的技术不断得到改进和完善，其发展历程大致可以分为以下几个阶段：1. 早期研究阶段（1960s - 1980s）在这个阶段，燃料电池的研究以理论探究为主，实验实现较少。
此时，基本上只有固体聚合物电解质燃料电池（PEFC）得到了实际应用。
2. 发展成熟阶段（1990s）在这个阶段，燃料电池的研究逐渐向实验室里进行。
PEFC技术不断得到改进，出现了石墨板电子传导催化剂（GC），且用于汽车工业方面的PEFC系统正在迅速发展。
3. 科研转向阶段（2000s）在这个阶段，燃料电池的研究逐渐从理论探索转向针对具体应用的科研开发上。
研究人员开始采用新型纳米材料和高效催化剂等新技术来提高燃料电池的性能，并逐渐将重点转向了直接甲醇燃料电池（DMFC）和醇类燃料电池。
直接乙醇燃料电池研究进展
万方数据万方数据万方数据万方数据直接乙醇燃料电池研究进展作者：袁善美， 朱昱， 倪红军， 黄明宇， Yuan Shanmei， Zhu Yu， Ni Hongjun， Huang Mingyu作者单位：南通大学机械工程学院,南通,226019刊名：化工新型材料英文刊名：NEW CHEMICAL MATERIALS年，卷(期)：2011,39(1)1.Chctty R;Scott K Direct ethanol fuel cells with catalysed metal mesh anodes[外文期刊] 2007(12)2.黄明宇.倪红军.周一丹.朱昱.骆兵质子交换膜燃料电池的研究与应用 2005(4)3.Rousseau S;Coutaneeau C;Lamy C Direct ethanol fuel cell (DEFC):Electrical performances andreaction products distribution under operating conditions with different platinum-based anodes 2006(01)4.褚道葆.尹晓娟.冯德香.林华水.田昭武乙醇在Pt/nanoTiO2-CNT复合催化剂上的电催化氧化 2006(10)5.Wang Q;Sun G Q High performance direct ethanol fuel cell with double-layered anode catalyst layer [外文期刊] 2008(01)6.罗彬.周德璧.赵大鹏直接乙醇燃料电池阳极催化材料的研究进展 2007(专辑9)7.赵晓红;王淑敏;张雷勇Pt-Mno2/C的制备及对乙醇电催化活性的研究[期刊论文]-电源技术 2009(02)8.章冬云.马紫峰.原鲜霞乙醇电催化氧化反应动力学分析与研究进展 2005(2)9.Zhou W J;Li W Z;Song S Q Bi-and tri-metallic Ptbased anode catalysts for direct ethanol fuel cells [外文期刊] 2004(1-2)10.徐明丽.张正富.杨显万纳米材料及其在电催化领域的研究进展 2006(z2)11.徐明丽;张正富;杨显万纳米材料及其在电催化领域的研究进展[期刊论文]-材料导报 2006(专辑7)12.Zhou W J.Li W Z.Song S Q Bi-and tri-metallic Ptbased anode catalysts for direct ethanol fuelcells 2004(1-2)13.章冬云;马紫峰;原鲜霞乙醇电催化氧化反应动力学分析与研究进展[期刊论文]-化工进展 2005(02)14.赵红晓.王淑敏.张雷勇.蒋瑞霞Pt-MnO2/C的制备及对乙醇电催化活性的研究 2009(2)15.罗彬;周德璧;赵大鹏直接乙醇燃料电池阳极催化材料的研究进展 2007(专辑9)16.Wang Q.Sun G Q High performance direct ethanol fuel cell with double-layered anode catalyst layer 2008(1)17.褚道葆;尹晓娟;冯德香乙醇在Pt/nanoTiO2-CNT复合催化剂上的电催化氧化[期刊论文]-物理化学学报2006(10)18.Rousseau S.Coutaneeau my C Direct ethanol fuel cell (DEFC):Electrical performances andreaction products distribution under operating conditions with different platinum-based anodes 2006(1)19.汤东;倪红军;罗福强凝胶流动相方形直接乙醇燃料电池组 200920.Spinace E V.Linardi o A O Co-catalytic effect of nickel in the electro-oxidation of ethanol on binary Pt-Sn electrocatalysts 2005(4)21.朱明远;孙公权;李焕巧Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)对PtSn/C乙醇电化学氧化活性的影响[期刊论文]-催化学报 2008(08)22.Lopes T.Antolini E.Colmati F Carbon supported PtCO (3:1) alloy as improved cathode electrocatalyst for direct ethanol fuel cells 2007(1)23.王莉莉;吴崇珍直接醇类燃料电池工作原理及研究进展[期刊论文]-河南化工 2004(5)24.和庆钢.袁晓姿.原鲜霞.马紫峰碳纳米管负载铂催化剂的制备、结构及电化学加氢特性 2004(1)25.Yang C C;Lee Y J;Chiu S J Preparation of a PVA/HAP composite polymer membrane for a direct ethanol fuel cell (DEFC) 200826.Raghuveer V.Manthiram A Mesoporous carbons with controlled porosity as an electrocatalytic support for methanol oxidation 2005(8)27.Fu Y Z;Manthiram A;Guiver M D Acid-base blend membranes based on 2-amino-benzimidazole and sulfonated poly(ether ether ketone) for direct methanol fuel cells[外文期刊] 2007(05)28.Chai G S.Yoon S B.Kim J H Ordered uniform porous carbons as a catalyst support in a direct methanol fuel cell 2004(2-3)29.Maab H;Nunes S P Modified SPEEK membranesfor Direct Ethanol Fuel Cell (DEFC) 2010(13)30.Raghuram Chetty.Keith Scott Direct ethanol fuel cells with catalyzed metal mesh anodes 2007(12)31.倪红军;吕灿灿;张成进直接乙醇燃料电池用Nation/SiO2复合膜的制备及性能研究 2010(11)32.Bagchi J.Bhattacharya S K The effect of composition of Nisupported Pt-Ru binary anode catalysts on ethanol oxidation for fuel cells 2007(2)33.张宏伟;周震涛燃料电池聚合物电解质膜[期刊论文]-化学进展 2008(04)34.唐晓兰CeO2担载的Cu和Pt催化剂上低碳含氧化合物完全氧化反应的研究 200535.Wang Z B;Yin G P;Zhang J Investigation of ethanol electrooxidation on a Pt-Ru-Ni/C catalyst for a direct ethanol fuel cell[外文期刊] 2006(01)36.Wang Z B.Yin G P.Zhang J Investigation of ethanol electrooxidation on a Pt-Ru-Ni/C catalyst for a direct ethanol fuel cell 2006(1)37.唐晓兰CeO2担载的Cu和Pt催化剂上低碳含氧化合物完全氧化反应的研究 200538.张宏伟.周震涛燃料电池聚合物电解质膜 2008(4)39.Bagchi J;Bhattacharya S K The effect of composition of Nisupported Pt-Ru binary anode catalysts on ethanol oxidation for fuel cells[外文期刊] 2007(02)40.倪红军.吕灿灿.张成进直接乙醇燃料电池用Nation/SiO2复合膜的制备及性能研究 2010(11)41.Raghuram Chetty;Keith Scott Direct ethanol fuel cells with catalyzed metal mesh anodes[外文期刊] 2007(12)42.Maab H.Nunes S P Modified SPEEK membranesfor Direct Ethanol Fuel Cell (DEFC) 2010(13)43.Chai G S;Yoon S B;Kim J H Ordered uniform porous carbons as a catalyst support in a direct methanol fuel cell[外文期刊] 2004(2-3)44.Fu Y Z.Manthiram A.Guiver M D Acid-base blend membranes based on 2-amino-benzimidazole and sulfonated poly(ether ether ketone) for direct methanol fuel cells 2007(5)45.Raghuveer V;Manthiram A Mesoporous carbons with controlled porosity as an electrocatalytic support for methanol oxidation[外文期刊] 2005(08)46.Yang C C.Lee Y J.Chiu S J Preparation of a PVA/HAP composite polymer membrane for a direct ethanol fuel cell (DEFC) 200847.和庆钢;袁晓姿;原鲜霞碳纳米管负载铂催化剂的制备、结构及电化学加氢特性[期刊论文]-电化学 2004(01)48.王莉莉.吴崇珍直接醇类燃料电池工作原理及研究进展 2004(5)49.Lopes T;Antolini E;Colmati F Carbon supported PtCO (3:1) alloy as improved cathode electro catalyst for direct ethanol fuel cells[外文期刊] 2007(01)50.朱明远.孙公权.李焕巧.曹雷.辛勤Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)对PtSn/C乙醇电化学氧化活性的影响 2008(8)51.Spinace E V;Linardi M;Neto A O Co-catalytic effect of nickel in the electro-oxidation of ethanol on binary Pt-Sn electrocatalysts[外文期刊] 2005(04)52.汤东.倪红军.罗福强凝胶流动相方形直接乙醇燃料电池组 200953.黄明宇;倪红军;周一丹质子交换膜燃料电池的研究与应用[期刊论文]-南通大学学报（自然科学版） 2005(04)54.Chctty R.Scott K Direct ethanol fuel cells with catalysed metal mesh anodes 2007(12)本文链接：/Periodical_hgxxcl201101006.aspx。
应用电化学演示课件(PPT)整理版
2024/1/30
5
原电池与电解池工作原理
原电池
将化学能转化为电能的装置，其工作原理基于氧化还原反应 。
电解池
在外加电压作用下，使电解质溶液发生电解反应的装置。
2024/1/30
6
离子导体与电子导体特性
离子导体
依靠离子的迁移来导电的物质，如电解质溶液和离子晶体。
电子导体
依靠自由电子的迁移来导电的物质，如金属和石墨。
2024/1/30
22
05
电化学传感器技术及应用
2024/1/30
23
电化学传感器基本原理及类型
电化学传感器定义
利用电化学原理将被测物质浓度 转换为电信号进行检测的器件。
2024/1/30
工作原理
基于被测物质与敏感电极之间的化 学反应，通过测量电极电位、电流 等电学量实现物质浓度检测。
类型
根据敏感电极材料和反应原理不同 ，可分为电位型、电流型、电导型 和电容型等。
碳基超级电容器研究进展
碳材料作为电极
具有高比表面积、良好导电性和化学稳定性等特点，是超级电容器的主要电极材料。
研究进展
近年来，碳纳米管、石墨烯等新型碳材料的出现为碳基超级电容器的发展带来了新的突破，提高了其能量密度和 功率密度。
2024/1/30
20
金属氧化物超级电容器性能分析
金属氧化物电极
如RuO2、MnO2等，具有较高的理论比电容和优异的电化学性能。
2024/1/30
13
锂离子电池结构组成与工作原理
01
02
03
结构组成
正极、负极、隔膜、电解 液
2024/1/30
工作原理
锂离子在正负极之间往返 嵌入和脱出，实现充放电 过程
乙醇公开课ppt课件
使用过程中安全问题及注意事项
远离火源和热源
乙醇易燃，使用时应远离火源和 热源，避免引发火灾和爆炸事故
。
防止静电
在乙醇的运输和使用过程中，应采 取防静电措施，如使用导电性良好 的容器和管道，避免静电积聚引发 火灾。
注意通风
在使用乙醇的场所，应保持良好的 通风，避免乙醇蒸气积聚引发中毒 和火灾事故。
废弃物处理与环保要求
主要生产国家及地区
美国、巴西、中国等是全球主要的乙 醇生产国家，其中美国和巴西以玉米 和甘蔗为原料生产乙醇，中国则主要 以粮食和木薯为原料。
产业发展特点
全球乙醇产业在技术创新、原料多元 化、市场拓展等方面取得显著进展， 生物燃料乙醇和化工乙醇成为发展重 点。
中国乙醇产业发展现状及挑战
中国乙醇产量及消费情况
废弃物分类
将乙醇废弃物与其他废弃物分类 收集，避免对环境造成污染。
回收利用
对于可回收利用的乙醇废弃物， 应进行回收处理，减少资源浪费
。
无害化处理
对于无法回收利用的乙醇废弃物 ，应进行无害化处理，如通过焚 烧或生物降解等方式，避免对环
境造成危害。
06
实验操作演示与互动环节
实验目的和原理介绍
01
实验目的
03
乙醇应用领域拓展
能源领域：生物柴油、燃料乙醇等
01
生物柴油
利用乙醇与脂肪酸或脂肪酸酯 进行酯交换反应，生成生物柴 油，具有可再生、环保等优点
。
02
燃料乙醇
将乙醇与汽油按一定比例混合 ，形成燃料乙醇，可有效降低 汽车尾气排放，改善空气质量
。
03
乙醇燃料电池
直接将乙醇转化为电能，具有 高效、清洁、可再生等特点， 是未来能源领域的研究热点。
燃料电池简介ppt课件
燃料电池简介
2023-10-27
目录
• 燃料电池概述 • 燃料电池的特点 • 燃料电池的应用场景 • 燃料电池的发展现状与趋势 • 燃料电池的未来挑战与机遇 • 总结与展望
01
燃料电池概述
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的发电装置。
它由正负极、电解质和外部电路组成，通过反应将燃料和氧化剂中的化学能转化 为电能。
要点一
固定电源
燃料电池可以作为一种可靠的固定电源，为家庭、商业 和工业用途提供电力。它们可以在断电或电力故障时提 供电力，并具有更高的能源效率和更低的维护成本。
要点二
分布式能源
燃料电池也可以作为一种分布式能源，为社区提供电力 。例如，一些城市已经开始使用燃料电池作为其分布式 能源的一部分，以减少对传统电网的依赖。
03
未来，燃料电池将成为一种重 要的能源转换方式，为人类的 生产生活提供更加清洁、高效 的能源解决方案。
05
燃料电池的未来挑战与机遇
技术挑战
01
02
03
材料问题
燃料电池的电解质、电 极和膜等关键材料仍需改 进，以提高其性能和稳定 性。
催化剂问题
在燃料电池中，催化剂 是促进反应的重要元素， 但目前催化剂的性能仍需 提升。
高效环保
总结词
燃料电池是一种高效和环保的能源转换技术。
详细描述
燃料电池通过将氢气和氧气结合产生电能和水蒸气，这个过程不会产生任何有害的排放物。此外，由于其高效 能量转换，燃料电池可以减少能源浪费，提高能源利用效率。
快速充电
总结词
燃料电池可以在短时间内完成充电。
详细描述
与传统的电池技术相比，燃料电池的充电速度更快。这是因为燃料电池的能量密度高，并且可以连续 供电，而不需要长时间的充电过程。
2023-10-27
目录
• 燃料电池概述 • 燃料电池的特点 • 燃料电池的应用场景 • 燃料电池的发展现状与趋势 • 燃料电池的未来挑战与机遇 • 总结与展望
01
燃料电池概述
燃料电池的定义
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的发电装置。
它由正负极、电解质和外部电路组成，通过反应将燃料和氧化剂中的化学能转化 为电能。
要点一
固定电源
燃料电池可以作为一种可靠的固定电源，为家庭、商业 和工业用途提供电力。它们可以在断电或电力故障时提 供电力，并具有更高的能源效率和更低的维护成本。
要点二
分布式能源
燃料电池也可以作为一种分布式能源，为社区提供电力 。例如，一些城市已经开始使用燃料电池作为其分布式 能源的一部分，以减少对传统电网的依赖。
03
未来，燃料电池将成为一种重 要的能源转换方式，为人类的 生产生活提供更加清洁、高效 的能源解决方案。
05
燃料电池的未来挑战与机遇
技术挑战
01
02
03
材料问题
燃料电池的电解质、电 极和膜等关键材料仍需改 进，以提高其性能和稳定 性。
催化剂问题
在燃料电池中，催化剂 是促进反应的重要元素， 但目前催化剂的性能仍需 提升。
高效环保
总结词
燃料电池是一种高效和环保的能源转换技术。
详细描述
燃料电池通过将氢气和氧气结合产生电能和水蒸气，这个过程不会产生任何有害的排放物。此外，由于其高效 能量转换，燃料电池可以减少能源浪费，提高能源利用效率。
快速充电
总结词
燃料电池可以在短时间内完成充电。
详细描述
与传统的电池技术相比，燃料电池的充电速度更快。这是因为燃料电池的能量密度高，并且可以连续 供电，而不需要长时间的充电过程。
直接乙醇燃料电池的初步探究
直接乙醇燃料电池的初步探究学科:电池材料制备工艺与设备班级: 能科131班**: **学号: ********** 教师:目录摘要正文1.绪论2.性能研究2.1 燃料电池比较2.2 乙醇电催化机理2.3 DEFC阳极电催化剂2.4 DEFC电解质膜2.5 DEFC性能及其影响因素3.实验探索3.1电解质膜的预处理3.2膜电极(MEA)的制备3.3单电池的组装3.4温度对电池性能的影响3.5乙醇流量及其浓度对电池性能的影响4.展望参考文献摘要随着全世界对能源的需求与日俱增和对环境保护的要求越来越高，以氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)取得了重大的进展，而以甲醇为燃料的直接甲醇燃料电池(DMFC)也引起了人们的兴趣。
然而，人们考虑到氢存在存储、运输和安全上的一系列问题，并且甲醇对人体有毒，因此人们试图将目光转向其它燃料，其中乙醇是一种比较理想的可用于燃料电池的燃料，直接以乙醇为燃料的燃料电池便称为直接乙醇燃料电池(DEFC)在烷基单经基醇中，乙醇是一种最有希望代替甲醇的燃料，它可由农副产品，即所谓的生物质(Biomass)通过发酵制得，具有来源丰富、毒性低、含氢量高等优点，是一种完全可再生的资源，在某种条件下其电化学活性与甲醇接近。
国内外已有成功采用乙醇作为内燃机燃料的实例，如能开发直接乙醇燃料电池，其部分基础设施仍可继续使用，对解决能源短缺和环境保护具有重要意义。
本文试就直接乙醇燃料电池的开发现状、存在问题和应用前景进行探讨。
关键词：燃料电池，直接醇类燃料电池、乙醇燃料电池。
1绪论人类进入二十一世纪以来,和谐与发展已是永恒的主题,能源与环境已成为全球关注的焦点。
能源是人类活动的物质基础,环境是人类赖以生存的外部条件,解决能源短缺和环境污染问题是实现可持续发展、提高人民生活质量和保障国家安全的迫切需要。
我们需要一种高性能的电池来解决最重要的电能储备问题。
直接液体进样固体聚合物电解质燃料电池(Direct Liquid feed Solid Polymer Electrolyte Fuel Cell)由于其操作简单，燃料易于储存和携带，有望成为氢氧燃料电池可移动动力源的替代产品。
燃料电池学习ppt完美版
燃料电池发电厂没有火力发电厂那样的噪声源，因而工作环境非常安静；
电导率越大则导电性能越强,反之越小。
电池是能量储存装置。 金属/空气电池的历史几乎就是空气电极的历史。
燃料电池的环境友好性是使其具有极强生命力和长远发展潜力的主要原因。
1970年，科尔迪什开发了第一辆燃料电池小汽车。
1896年，雅克研制成功第一个数百瓦（大约300瓦）的煤燃料电池；
1899年，施密特发明第一个空气扩散电极； 1959年，培根和弗洛斯特研制成功6KW碱性燃料电池系 统,并用来驱动叉车、圆盘锯和电焊机； 1959年，艾丽斯-查尔莫斯公司开发出第一辆碱性燃料电 池拖拉机，可以推动3000lb(1lb=0.4536kg)的重物；
(2) 燃料电池发展过程中的重大事件
1960年，通用电气公司开发成功质子交换膜燃料电池； 1962年，质子交换膜燃料电池应用于双子星座飞船； 1965年，碱性燃料电池用于阿波罗登月飞船； 1967年，通用汽车开发成功第一辆碱性燃料电池电动汽 车Electrovan； 1970年，科尔地什组装了第一辆碱性燃料电池-铅酸电池 混合动力轿车； 1972年，杜邦公司和格罗特发明了全氟磺酸质子交换膜； 1979年，在美国纽约完成了4.5MW磷酸燃料电池电厂的 测试； 1986年，洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）开发成功第 一辆磷酸燃料电池公共汽车；
(2) 燃料电池发展过程中的重大事件
1986年，洛斯阿拉莫斯国家实验室开发成功第一辆磷酸燃 料电池公共汽车；
1988年，第一艘碱性燃料电池潜艇在德国出现； 1991年，日本千叶县的11MW磷酸燃料电池试验电厂达 到设计功率； 1993年，巴拉德电力系统公司开发成功第一辆质子交换膜 燃料电池公共汽车； 1996年，美国加利福尼亚州的2MW 熔融碳酸盐燃料电池 试验电厂开始供电；
直接醇类燃料电池共61页PPT
Thank you
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直接醇类燃料电池
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直接醇类燃料电池
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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直接乙醇燃料电池电极材料 研究进展
周开文 2015.05.15
燃料电池（fuel cell）
燃料电池是一种等温进行、直接将储存在燃料和氧化剂中化 学能高效无污染转化为电能的装置。 与内燃机和普通电池 相比, 燃料电池直接将化学能转化为电能, 不通过热机过程, 不受卡诺循环的限制（即能量转换效率高）；既可像电池一 样安静、清洁地提供电力（环境友好、低噪音），又可像内 燃机一样重新添加燃料，同时，燃料电池还具有燃料范围广、 负荷调节灵活可靠性高等优点。所以燃料电池备受人们的关 注。
Effect of support materials on the performance of direct ethanol fuel cell anode catalyst
International journal of hydrogen energy 39 (2014)I5956-I5966
燃料电池发电原理
通常要求为多孔 结构便于反应气 体通入和产物排
出
பைடு நூலகம்
燃料电池原理和普通电池一样，但是，它工作时需要连续 地向其供给反应物质---燃料和氧化剂，这又和普通化学 电池不一样。
具体为工作时向负极（阳极）连续供给燃料(氢气、及醇 类），向正极（阴极）连续供给氧化剂（空气、起作用的 成分为氧气）。以氢气为列：氢在负极分解为正离子H+和 电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路转移 向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气 中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上电子形成水。 这既燃料电池的工作原理。
在燃料选择上，醇类选择也有很多,如甲醇、乙醇等。其 中甲醇具有易挥发、毒性高、易透过Nafion膜等问题,近 年来,乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇等都引起了人们的 关注。其中,在众多的醇类中,研宄者们最看好的是乙醇, 因为从结构上来说,乙醇是最简单的链醇分子,同时乙醇对 人体的毒害作用较小,理论能量密度高(8.1 kWh/kg)较低 的渗透率,来源广泛,并且乙醇燃烧生成的物质恰好是自然 界通过光合作用合成乙醇所必备的物质,所以乙醇燃烧产 生的温室效应可以忽略,符合绿色化学要求,是典型的可再 生绿色环保型能源。因此,直接乙醇燃料电池不仅有理论 意义上的研究价值,而且有非常大的实际应用潜力。
CN作为一种材料被广泛的研究，由于这种材料将N并入C结构中可以有 效的提高能量的储存、导电、力学性能。因此介孔碳氮负载催化剂经 常用在直接乙醇燃料电池中氧化乙醇。
燃料电池分类
电解质
导电离子
碱性燃料电池 （AFC)
KOH
质子交换膜燃 料电池
（PEMFC)
全氟磺酸膜
磷酸燃料电池 （PAFC)
H3PO4
熔融碳酸盐燃 料电池 （MCFC)
(Li，K)CO3
固体氧化物燃 氧化钇稳定的 料电池（SOFC) 氧化锆
OHH+ H+ CO32O2-
工作温度
技术状态
50-200℃
目前常用的电极材料有:
①碳材料（玻碳电极） ②金属及其氧化物材料（Pt、Pd、Ni、Au、RhO、IrO等) ③导电聚合物材料（聚吡咯；聚苯胺；聚噻吩）
目前，Pt的电催化活性高性能较好，所以Pt电极材料研究 最多也最成熟，应用也最广泛，但是由于其储量低、价格 高严重阻碍了其商业化进展，所以致力于这一点最近几年 非Pt材料或者Pt与其他金属或非金属复合材料的研究也逐 渐多了起来，性能与Pt电极材料比较起来接近甚至有所超 越，同时有利于商业化的发展，从而为解决能源危机提供 了可能性。
高度发展、高 效
室温-100℃ 降低成本
100-200℃
成本高余热利 用价值低
650-700℃ 需延长寿命
900-1000℃
开发廉价制备 技术
而质子交换膜燃料电池是目前研究最多也比较成熟的。其 中以氢气作为燃料的质子交换膜燃料电池具有环境友好、 室温快速启动、能量转化效率高、无电解液流失、寿命长、 比功率与比能量高等突出特点,从而成为发展最快的燃料 电池。然而,现阶段氢气来源、储存以及运输等方面存在 着较大的瓶颈,限制了质子交换膜燃料电池的实际应用,尤 其是在可移动电源领域。相比于氢气燃料电池而言，直接 醇类燃料电池是一种可直接利用醇类的水溶液作燃料的低 温型质子交换膜燃料电池。由于醇类来源广泛、易储存和 运输等优点,使其相比氢气具有广泛的应用前景。
非Pt材料的研究主要有：基于其他金属如Pd、Ni、Co、等 其他金属，大多数研究多为复合，即多种金属复合形成合 金以期望达到提高催化活性更好的应用于电化学研究。
Pt与其他金属或非金属复合材料研究：目前与Pt复合提高 催化活性的研究也已做了很多，如Pt-Sn、Pt-C等。
由于单纯的非Pt材料性能较低，所以大多数研究均为Pt与 其他金属或Pt-金属-非金属三相或多项的复合，这类研究 的电极材料性能也很好与纯Pt电极材料很是接近，但在价 格等其他方面相比纯Pt有很大的优势。
直接乙醇燃料电池(DEFC)的组成及工作原理如下图所示气 乙醇在阳极发生电催化氧化反应转换成C02和水,该过程同 时释放出电子和质子,质子透过电解质在阴极与氧气发生 反应,生成水。而电子经过外电路上的负载到达阴极,将化 学能转化成电能。
乙醇燃料电池的组成
电极材料
电极材料是燃料电池中的重要组件，在电解过程中起着重 要的作用，一般电解过程中发生的氧化还原过程都在电极 上，因此电极材料对整个反应过程起着至关重要的作用， 所以在这方面的研究也就凸显的更加重要与必要。
Introduction
直接乙醇燃料电池（DEFC) 作为能源在可移动的，稳定的，以及手提 式应用方面已经被广泛研究。然而对于将乙醇完全氧化为CO2却较为 困难，一方面由于C-C键的断裂不完全，另一方面由于形成的CO会使 Pt催化剂中毒从而影响它的催化活性。
对于乙醇电催化氧化中催化剂的活性主要由颗粒的尺寸和催化剂的分 布以及负载物的特征性质决定。为了获得较高的电催化活性需要加入 第二种合金如Ru,Sn,Ir,等,在这些二元合金中Pt-Ru最有研究前景， 因为它能较好的解决CO中毒能力。同时可以提高电催化活性通过二元 合金得到更大的表面区域，高的电导率。
周开文 2015.05.15
燃料电池（fuel cell）
燃料电池是一种等温进行、直接将储存在燃料和氧化剂中化 学能高效无污染转化为电能的装置。 与内燃机和普通电池 相比, 燃料电池直接将化学能转化为电能, 不通过热机过程, 不受卡诺循环的限制（即能量转换效率高）；既可像电池一 样安静、清洁地提供电力（环境友好、低噪音），又可像内 燃机一样重新添加燃料，同时，燃料电池还具有燃料范围广、 负荷调节灵活可靠性高等优点。所以燃料电池备受人们的关 注。
Effect of support materials on the performance of direct ethanol fuel cell anode catalyst
International journal of hydrogen energy 39 (2014)I5956-I5966
燃料电池发电原理
通常要求为多孔 结构便于反应气 体通入和产物排
出
பைடு நூலகம்
燃料电池原理和普通电池一样，但是，它工作时需要连续 地向其供给反应物质---燃料和氧化剂，这又和普通化学 电池不一样。
具体为工作时向负极（阳极）连续供给燃料(氢气、及醇 类），向正极（阴极）连续供给氧化剂（空气、起作用的 成分为氧气）。以氢气为列：氢在负极分解为正离子H+和 电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路转移 向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气 中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上电子形成水。 这既燃料电池的工作原理。
在燃料选择上，醇类选择也有很多,如甲醇、乙醇等。其 中甲醇具有易挥发、毒性高、易透过Nafion膜等问题,近 年来,乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇等都引起了人们的 关注。其中,在众多的醇类中,研宄者们最看好的是乙醇, 因为从结构上来说,乙醇是最简单的链醇分子,同时乙醇对 人体的毒害作用较小,理论能量密度高(8.1 kWh/kg)较低 的渗透率,来源广泛,并且乙醇燃烧生成的物质恰好是自然 界通过光合作用合成乙醇所必备的物质,所以乙醇燃烧产 生的温室效应可以忽略,符合绿色化学要求,是典型的可再 生绿色环保型能源。因此,直接乙醇燃料电池不仅有理论 意义上的研究价值,而且有非常大的实际应用潜力。
CN作为一种材料被广泛的研究，由于这种材料将N并入C结构中可以有 效的提高能量的储存、导电、力学性能。因此介孔碳氮负载催化剂经 常用在直接乙醇燃料电池中氧化乙醇。
燃料电池分类
电解质
导电离子
碱性燃料电池 （AFC)
KOH
质子交换膜燃 料电池
（PEMFC)
全氟磺酸膜
磷酸燃料电池 （PAFC)
H3PO4
熔融碳酸盐燃 料电池 （MCFC)
(Li，K)CO3
固体氧化物燃 氧化钇稳定的 料电池（SOFC) 氧化锆
OHH+ H+ CO32O2-
工作温度
技术状态
50-200℃
目前常用的电极材料有:
①碳材料（玻碳电极） ②金属及其氧化物材料（Pt、Pd、Ni、Au、RhO、IrO等) ③导电聚合物材料（聚吡咯；聚苯胺；聚噻吩）
目前，Pt的电催化活性高性能较好，所以Pt电极材料研究 最多也最成熟，应用也最广泛，但是由于其储量低、价格 高严重阻碍了其商业化进展，所以致力于这一点最近几年 非Pt材料或者Pt与其他金属或非金属复合材料的研究也逐 渐多了起来，性能与Pt电极材料比较起来接近甚至有所超 越，同时有利于商业化的发展，从而为解决能源危机提供 了可能性。
高度发展、高 效
室温-100℃ 降低成本
100-200℃
成本高余热利 用价值低
650-700℃ 需延长寿命
900-1000℃
开发廉价制备 技术
而质子交换膜燃料电池是目前研究最多也比较成熟的。其 中以氢气作为燃料的质子交换膜燃料电池具有环境友好、 室温快速启动、能量转化效率高、无电解液流失、寿命长、 比功率与比能量高等突出特点,从而成为发展最快的燃料 电池。然而,现阶段氢气来源、储存以及运输等方面存在 着较大的瓶颈,限制了质子交换膜燃料电池的实际应用,尤 其是在可移动电源领域。相比于氢气燃料电池而言，直接 醇类燃料电池是一种可直接利用醇类的水溶液作燃料的低 温型质子交换膜燃料电池。由于醇类来源广泛、易储存和 运输等优点,使其相比氢气具有广泛的应用前景。
非Pt材料的研究主要有：基于其他金属如Pd、Ni、Co、等 其他金属，大多数研究多为复合，即多种金属复合形成合 金以期望达到提高催化活性更好的应用于电化学研究。
Pt与其他金属或非金属复合材料研究：目前与Pt复合提高 催化活性的研究也已做了很多，如Pt-Sn、Pt-C等。
由于单纯的非Pt材料性能较低，所以大多数研究均为Pt与 其他金属或Pt-金属-非金属三相或多项的复合，这类研究 的电极材料性能也很好与纯Pt电极材料很是接近，但在价 格等其他方面相比纯Pt有很大的优势。
直接乙醇燃料电池(DEFC)的组成及工作原理如下图所示气 乙醇在阳极发生电催化氧化反应转换成C02和水,该过程同 时释放出电子和质子,质子透过电解质在阴极与氧气发生 反应,生成水。而电子经过外电路上的负载到达阴极,将化 学能转化成电能。
乙醇燃料电池的组成
电极材料
电极材料是燃料电池中的重要组件，在电解过程中起着重 要的作用，一般电解过程中发生的氧化还原过程都在电极 上，因此电极材料对整个反应过程起着至关重要的作用， 所以在这方面的研究也就凸显的更加重要与必要。
Introduction
直接乙醇燃料电池（DEFC) 作为能源在可移动的，稳定的，以及手提 式应用方面已经被广泛研究。然而对于将乙醇完全氧化为CO2却较为 困难，一方面由于C-C键的断裂不完全，另一方面由于形成的CO会使 Pt催化剂中毒从而影响它的催化活性。
对于乙醇电催化氧化中催化剂的活性主要由颗粒的尺寸和催化剂的分 布以及负载物的特征性质决定。为了获得较高的电催化活性需要加入 第二种合金如Ru,Sn,Ir,等,在这些二元合金中Pt-Ru最有研究前景， 因为它能较好的解决CO中毒能力。同时可以提高电催化活性通过二元 合金得到更大的表面区域，高的电导率。