过电位

摘要： 电解水制氢可将大规模可再生能源转化为绿氢,广泛用作各式各样的低碳终端能源,如燃料、化工能源和运输等,对碳减排具有重要意义。碱性电解水制氢作为一种最有潜力、大规模化应用的技术,在电解水行业中占据主导地位。基于降低电解制氢过电位的目的,开展了隔膜和阳极电极材料的性能研究。结果表明,高分子复合隔膜Zirfon比聚醚硫醚无纺布具有更低的膜电阻,可将电解水过电位降低0.3 V以上,主要因为Zirfon隔膜具有更低的膜电阻和更高的亲水性,而隔膜的亲水性会影响电极活性位点的利用率,且亲水性越高,电堆的活化阻抗越低。通过比较镍网和泡沫镍的性能,发现镍网用作阳极电极时的电阻低于泡沫镍,具有更低的电解水过电位。可为电解槽关键部件隔膜和电极的优化提供一定参考,利于电解成本的降低。

摘要： 燃料电池和金属-空气电池是一类清洁、高效的能源利用装置。为了实现碳中和生态经济,燃料电池和金属-空气电池将有望成为未来的重要能源利用方式之一。氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)是这两类能源利用装置最重要的两个反应。因此,提高燃料电池和金属-空气电池催化效率是提高它们能源利用率的重要手段。从简化、降低成本和系统实际应用的角度来看,在同一电解系统中实现ORR和OER催化剂的耦合是可行的。在这方面,镍元素是催化ORR和OER最有效的双功能元素。本文对镍基化合物双功能催化剂的研究现状进行了综述,并指出了双功能催化剂的研究发展方向。

摘要： 本文通过静电纺丝和低温磷化过程,成功地合成了具有一维形态的Ni_(2)P/Mn_(2)O_(3)纳米纤维。Ni_(2)P/Mn_(2)O_(3)复合纳米纤维是高效的HER电催化剂,与磷化前MnNi_(2)O_(4)纳米纤维相比,Ni_(2)P/Mn_(2)O_(3)纳米纤维表现出增强的HER性能,电流密度为10m Acm^(-2)时,过电位仅为134mV,Tafel斜率为97.1mV dec^(-1),Ni_(2)P/Mn_(2)O_(3)可能是未来贵金属电催化剂的潜在替代品。化石燃料的消费不仅促进了经济进步,而且造成了环境污染,因此科学家被迫开发清洁、高效和可再生能源。氢气是一种有前途的能量载体,高能量密度的清洁燃烧的产品。

摘要： 电沉积铜箔随着印刷线路板和锂离子电池的大量应用而越来越受到重视,产业规模仍在发展中。相对于电镀设备的制造和电沉积工艺的开发,但有关电沉积的机理方面的研究较少。本文总结了电沉积铜箔的制造过程并分析了不同电沉积铜技术中各电镀参数的差异,指出电沉积电流密度在铜箔形成过程中的重要作用。通过展示和比较不同电沉积铜箔的微观组织结构,讨论了电沉积中各影响因素对铜箔微观组织结构以及对其宏观机械性能的影响。从前人研究结果中发现电沉积条件和镀液组分对铜箔微观组织形貌及其宏观机械性能有重大影响,但电解铜箔的晶粒大小、织构等微观组织结构参数与其宏观机械性能间无法建立起有效的关联,这对以镀层的微观组织结构为桥梁来建立电沉积条件对铜箔宏观机械性能的理论框架带来极大的困扰。前人试图通过研究铜箔电沉积机理来解决这一难题。经典金属电沉积理论认为提高过电位能够增加瞬时成核数量并降低晶粒平均尺寸,但无法解释结晶中择优取向等问题。渡边辙发现电沉积与冶金的相似性,认为电沉积金属的微观组织结构与金属熔点相关,但其“微观结构控制”理论还存在一些缺陷,例如无法解释添加剂对晶粒的细化作用等。笔者建议可从价键及能带理论角度重塑电沉积机理与铜箔宏观性能间的关系,既通过建立铜箔电沉积过程中金属键形成与铜显微组织结构的理论联系,探讨其对铜箔宏观特性的影响。

摘要： 采用恒电位电沉积技术,在氯化胆碱-尿素体系中制备Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极并研究其析氢(HER)性能。通过阴极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)等电化学测试方法及SEM等表征技术,研究沉积条件对稀土合金电极的析氢性能及其表面形貌的影响。结果表明,添加稀土元素Sm能够有效提升合金电极的析氢性能。在-1.22 V的沉积电位下,沉积20 min制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极析氢性能最佳。在10 mA/cm^(2)电流密度下,稀土合金电极的析氢过电位仅115 mV,Tafel斜率最小,析氢反应受Volmer-Heyrovsky反应控制。且该条件下制备的Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金具备最高的双电层电容,电催化活性表面积最大。通过交流阻抗法(EIS)可知,Ni-Fe-Sm/Cu合金电极具有较高电荷转移速率。此外,Ni-Fe-Sm/Cu稀土合金电极在碱性介质中具有较好的稳定性,在经过1000圈的循环侧安测试,电催化析氢性能没有明显变化。

摘要： 选用工业中常用的三种不锈钢(201、304、316L),采用三电极体系对其析氧(OER)性能进行研究,并对性能最优的不锈钢表面进行抛光处理,探究表面氧化层的破坏对析氧(OER)性能的影响。结果表明,不锈钢316L具有相对较好的OER活性,明显低于201(383 mV)和304(315 mV)过电位。在稳定性测试前期阶段,不锈钢316L和304相比于201未出现明显的电压下降趋势,说明不锈钢316L和304抗腐蚀性能强于201。此外,同时对比抛光和未抛光处理的316L,未抛光处理的316L在10 mA/cm^(2)的电流密度下过电位达到300 mV,且动力学方面也有较小的塔菲尔斜率(39.29 mV/dec)。证明了不锈钢316L是一种颇具应用前景的高效低成本电解水催化材料,从而为工业电解水提供一种新策略。

摘要： 采用NaBH4溶液处理经水热、热处理步骤制得Co3O4纳米棒,得到表面富含氧空位以及无定型CoBx的Co3O4(CoBx/Co3O4)氧析出(OER)电催化剂.利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等技术表征了催化剂的物相、微观形貌、元素组成以及表面化学键结构等.通过电化学工作站测试了电极材料的OER活性、稳定性、电化学阻抗等.结果表明,经NaBH4处理后,Co3O4表面高价态Co被还原至低价态Co,最终其表面有无定型CoBx的生成,并含有大量氧空位,有效提升了OER性能.在1.0 mol·L-1 KOH电解质溶液中,达到10 mA·cm-2的电流密度时,CoBx/Co3O4所需的过电位由Co3O4的346 mV降至298 mV.

摘要： 将304不锈钢网在含2 mol·L-1 Ni2+的沸腾溶液中处理120 s,制得了催化析氧性能优异、能规模化生产的自支撑电催化剂(SS/Ni-OH2M-120s).该催化剂在10 mA·cm-2电流密度下的过电位为214 mV,比未经处理的304不锈钢网降低约127 mV,在20 mA·cm-2的电流密度下恒电位极化10 h后,催化性能没有出现明显变化,说明具有良好的稳定性.将其与Pt网电极组成全分解水装置,在1.61 V总分解电压下,便可以提供10 mA·cm-2的电流密度,比Pt-Mesh//IrO2/SS全分解水装置电压降低了0.23 V.

摘要： 通过循环伏安测试法与线性扫描伏安法测试法分别研究了铅电解反应的可逆性与阴极反应的控制方式,论述了影响铅电解阴极极化的主要因素.对比研究了不同温度、添加剂浓度、活性炭净化电解液对铅电解阴极极化的影响.结果表明:在H2SiF6～PbSiF6水溶液的铅电解体系中,铅电解反应为准可逆反应;提高温度可以降低阴极反应的极化度;通过调节明胶用量控制阴极析出铅结晶质量;活性炭净化电解液能提高电流效率.

摘要： 为了研究轧制板栅合金中锡元素对起动用铅酸蓄电池性能的影响,设计了不同锡含量的铅钙合金,并制作了试验样品,进行合金析氧过电位分析、板栅耐腐蚀性测试、蓄电池性能测试.随着铅酸蓄电池正极板栅合金中锡含量降低,合金析氧过电位升高,板栅的耐腐蚀性降低,蓄电池循环寿命缩短.

摘要： 氢能是洁净能源,利用自然界可再生的水资源制取氢是人类未来的首选方法.但目前水电解制氢能耗较大,寻求水电解制氢的节能新途径意义重大。本文对目前水电解制氢工业中降低析氢过电位的研究进展进行了综述。文章指出，对于提高阴极析氢活性的研究主要还是集中在材料、表面修饰、电解液中添加催化剂三个方面。中添加催化剂三个方面。Pt, Pd及其合金为主的材料虽然析氢过电位很低，但是价格昂贵，很难投入大规模生产中；表面修饰的活性涂层使用寿命短，节电效果不稳定，涂层的脱落会产生化学污染，这项节能技术还处于初级水平，潜力还有待挖掘；电解液中添加催化剂的方法操作简单，节电效果显著，目前对提高阴极析氢活性的研究主要还是集中在这方面。

摘要： 建立了一种新的质子交换膜燃料电池（PEMFC）数学模型，能有效模拟电池运行时的各种过电位随电流密度的变化关系。PEMFC各过电位的按大小顺序依次减小，在一般的计算中ηconc,c.和ηconc,a可以忽略；阳极侧沿流动方向H2的质量分数可能增加，此时，可改变H2的加湿程度来调节H2的质量分数分布，从而得到相对均匀的电流密度分布。

摘要： 本文研究了对靶直流磁控溅射设备制备的阳极催化薄膜和阴极催化薄膜的过电位,以及太阳电池制氢的结构.制备出析氧过电位小且电阻率较小的阳极催化薄膜和析氢过电位小的阴极催化薄膜,并用三节串联非晶硅电池实现太阳电池制氢.

摘要： 根据电化学中电导和多孔介质内电解质溶液的欧姆定律的原理,应用渗流力学知识建立单元体内电流与过电位的数学关系,并定义了有效三相分界线长度,在单孔电极过程的数学模型基础上建立了基于多孔介质理论的一维过电位数学模型,可以用来计算电池的电流电压输出.

摘要： 用湿化学法制备出系列阴极材料BaPrCoO(x=0.3,0.4,0.5,0.6).SEM研究表明,Pr离子掺杂到一定量时,会抑制晶粒长大,减少阴极的孔隙率.电学性能研究表明,在所测量的温度范围内,x=0.6的样品电导率较低,阴极过电位较大.x=0.5的样品电导率最大,阴极过电位量低,更适合做Y掺杂BaCeO电解质的阴极材料.

摘要： 研究了5种阴极材料对槽电压的影响。采用铂片作为阳极，电解液组成为300g/LHSO和200g/L(NH)SO。综合实验表明4＃新阴极材料是一种性能优越的阴极材料。从材料的阴极极化曲线得到其析氢过电位可比传统的铅阴极低0.6V以上。长期电解试验结果，新阴极材料有较高的稳定性和切能的优点，此外也具有体积小、无沉积物和易维修的特点。

摘要： 介绍了MA复合盐型掺杂剂应用于铝电解碳阳极的电催化情况。掺杂碳阳极的电催化效果通过断电流法测试，利用改进后的电解槽，配合先进的Model805、810型断电流器和Lecroy140型示波器，获得的数据重现性好、可靠性强。测试了该掺杂碳阳极在空气和CO2中的碳耗情况，实验结果表明在空气和CO气氛下掺杂碳阳极同空白碳阳极相比碳耗分别降低了24wt和3．7wt，电化学实验结果还表明，MA复合盐掺杂剂对于自焙型和预焙型碳阳极都有一定的电催化效果，可使吨铝节电达91--213kWh。

摘要： 介绍了MA复合盐型掺杂剂应用于铝电解碳阳极的电催化情况。掺杂碳阳极的电催化效果通过断电流法测试，利用改进后的电解槽，配合先进的Model805、810型断电流器和Lecroy140型示波器，获得的数据重现性好、可靠性强。测试了该掺杂碳阳极在空气和CO2中的碳耗情况，实验结果表明在空气和CO气氛下掺杂碳阳极同空白碳阳极相比碳耗分别降低了24wt和3．7wt，电化学实验结果还表明，MA复合盐掺杂剂对于自焙型和预焙型碳阳极都有一定的电催化效果，可使吨铝节电达91--213kWh。

摘要： 介绍了MA复合盐型掺杂剂应用于铝电解碳阳极的电催化情况。掺杂碳阳极的电催化效果通过断电流法测试，利用改进后的电解槽，配合先进的Model805、810型断电流器和Lecroy140型示波器，获得的数据重现性好、可靠性强。测试了该掺杂碳阳极在空气和CO2中的碳耗情况，实验结果表明在空气和CO气氛下掺杂碳阳极同空白碳阳极相比碳耗分别降低了24wt和3．7wt，电化学实验结果还表明，MA复合盐掺杂剂对于自焙型和预焙型碳阳极都有一定的电催化效果，可使吨铝节电达91--213kWh。

摘要： 介绍了MA复合盐型掺杂剂应用于铝电解碳阳极的电催化情况。掺杂碳阳极的电催化效果通过断电流法测试，利用改进后的电解槽，配合先进的Model805、810型断电流器和Lecroy140型示波器，获得的数据重现性好、可靠性强。测试了该掺杂碳阳极在空气和CO2中的碳耗情况，实验结果表明在空气和CO气氛下掺杂碳阳极同空白碳阳极相比碳耗分别降低了24wt和3．7wt，电化学实验结果还表明，MA复合盐掺杂剂对于自焙型和预焙型碳阳极都有一定的电催化效果，可使吨铝节电达91--213kWh。

摘要： 本发明的目的在于提供通过对细胞的侵入性小且不需要熟练技术的简便方法来准确地测量和控制细胞内电位的方法。本发明通过预先导入有导电性纳米粒子的目标细胞的细胞表面上粘附的磁铁电极或者与导电性板电极接触的磁铁而来的磁力，将细胞内的导电性纳米粒子吸引到与上述电极的粘附面侧，贯通细胞膜而使细胞外的一端与磁铁电极或导电性板电极接触，或者使吸附在磁铁电极表面的导电性纳米粒子粘附在目标细胞的上方并被设置在细胞下方的铁板吸引而贯通细胞膜，由此留下与磁铁电极接触的细胞外的一端。与该导电性纳米粒子接触的导电性板与导电板(铝箔)一起形成电容器，或者在磁铁电极的上方隔着绝缘体设置磁性体而形成电容器，通过该电容器作为传感器感应目标细胞内的电荷变化，并转换为电压变化，从而能够测量细胞内电位。此外，可以观察向外液中给予的受检试剂对细胞的影响。

摘要： 本发明公开了一种城市轨道钢轨电位限制器的过电压抑制方法，使用的过电压抑制装置具体包括：不可控型功率半导体器件VD1～VD4、半控型功率半导体器件VT1、耗散电阻R、无极性电容C、充电电源UR、直流接触器K1、固态继电器K2和控制系统；当钢轨电位限制器复归时，直流接触器K开始分闸，控制系统触发半控型功率半导体器件VT1导通，组成强迫换流回路，抑制直流接触器K分断的截流过电压；电容器反向充电后，半控型功率半导体器件VT1截止，强迫换流回路的电流为零。本发明不需要压敏电阻或者避雷器，当线路遭受频繁过电压冲击时，能反复、快速抑制钢轨过电压。

摘要： 用于多通道电位转换器模组的过电流侦测器包括了一过电流侦测电路，其感测经由多个电位转换器电路所取得的多个电流，并于其所感测的电流的其中之一大于一预定义的电流准位时，输出指示过电流发生的一指示信号。

摘要： 本发明公开了一种钢轨电位限制装置操作过电压抑制电路及方法，所述抑制电路由吸能电阻及旁路接触器串联而成，且并联在现有城市轨道交通牵引供电系统中的钢轨电位限制装置的主接触器主回路断口两端或跨接于现有城市轨道交通牵引供电系统中的走行钢轨与地网之间。所述抑制方法主要利用钢轨电位限制装置主接触器先合先分，旁路接触器后合后分的控制策略，来实现主接触器承载合闸冲击电流，旁路接触器切断缓冲支路电流限制操作过电压的目的。本发明的优点是：在稳定有效的抑制钢轨电位限制装置操作过电压的同时不牺牲安全性，保留钢轨与地网的安全物理隔离断口。

摘要： 本实用新型涉及一种钢轨电位增容过电压抑制方案，主回路包括晶闸管触发回路、晶闸管V1、晶闸管V2、接触器Q1、负荷开关Q2、断路器Q0和可调电阻R0，晶闸管触发回路分别连接晶闸管V1和V2，晶闸管V1和V2反向并联后与接触器Q1并联，接触器Q1的两端分别连接回流轨与站台地，负荷开关Q2与接触器Q1并联，断路器Q0与可调电阻R0串联后与接触器Q1并联。本实用新型的钢轨电位限制装置，通过负荷开关Q2、断路器Q0和可调电阻R0，实现了钢轨电位限制装置的增容和过电压抑制，通过限制分断电流减小了操作过电压，还增加了钢轨电位限制装置主回路短时耐受过电流能力。

摘要： 本发明涉及电化学储能材料技术领域，具体涉及一种高析氢过电位碳材料在铅/碳电池中的应用，将所述碳材料添加入铅酸电池负极制成铅/碳电极应用于电化学储能器件制造领域；所述碳材料通过在熔融碱金属碳酸盐中电解还原CO2制备而成，电解过程中CO2被碳酸盐分解产生的碱金属氧化物捕获，进而在阴极上还原生成固态的CO2衍生碳材料。本发明提供的CO2衍生碳材料具有比表面积大、比电容高、导电性好、在高浓度硫酸溶液中具有很高的析氢过电位等优点，作为铅酸电池负极添加材料使用时，可显著抑制电池充电过程中析氢反应的发生，避免电池失水失效，进而有效提高蓄电池的循环寿命。

摘要： 本发明涉及一种银铜磷基低析氢过电位电极及其制备方法，制备方法包括：将银铜磷合金材料浸渍于酸性氯化亚锡溶液中，即得到Cu3P‑Cu2O‑CuCl‑CuAg低析氢过电位电极。与现有技术相比，本发明以银铜磷合金材料为基底，制备得到析氢性能优异的低析氢过电位电极，具有原材料含量丰富、来源广泛、成本较低、方便易得、制备工艺简单、过程安全、生产成本较为低廉等优点，并以简单直接的方法充分发掘了材料的特性和优势，提升了材料的实用价值。

摘要： 本发明提供了一种低过电位高稳定性的析氧钙钛矿催化剂及其制备方法，属于催化领域。本发明所述钙钛矿催化剂，其元素组成为Sr1‑xAgxCo0.75Fe0.25O3，x为摩尔百分比。制备过程是将AgNO3、Sr(NO3)2、Co(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、一水合柠檬酸和去离子水在容器中充分搅拌溶解；再将乙二胺四乙酸溶解于氨水中，添加到前述溶液中，利用氨水调节PH值后利用水热法加热搅拌，直至获得紫色透明凝胶；最后将所获得的样品依次进行第三次高保温研磨，获得了低过电位高稳定性的且环保的钙钛矿催化剂。本发明催化剂具有制备简单、易于控制、工艺重复性好、产品质量稳定等优点，成本低可与商业催化剂媲美，具有广阔的应用前景。

摘要： 本申请提出一种模拟工业碱性电解水测试条件的HER电极过电位测试方法，包括如下过程：将浓度为30％的氢氧化钾溶液作为电解液放入容器中，选取镍钼复合材料电极作为工作电极，然后将所述工作电极与参比电极和对电极三个电极浸入所述容器中的氢氧化钾溶液中；通过循环伏安扫描对电极进行活化，然后将容器放置在水浴锅中加热至70‑90°C后测定所述工作电极的过电位。在汞氧化汞电极中设置盐桥，并且选用三电极体系在70‑90°C下加热条件下测定的工作电极过电位更接近工业应用时候的过电位。

摘要： 本发明提供一种可准确测试由氢气杂质引起的燃料电池阳极过电位的方法及其应用，利用氢泵原理，即阳极发生氢氧化反应、阴极发生氢析出反应，通过在阳极侧氢气中混入一定浓度的杂质气，采用恒电流法测试运行时的极化曲线，从而确定由氢气杂质引起的燃料电池阳极过电位。该方法简单易行，可准确测试由氢气杂质引起的燃料电池阳极过电位，从而可为优化和完善我国车用燃料电池用氢质量标准提供基础数据。