这项研究评估了四种情况下聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)的废热的利用:热量和功率组合(CHP),合并的冷却,加热和功率(CCHP),合并的冷却和功率(CCP),以及与有机兰克(Orc Cyce)一起产生有机的电力(ORC)。该方法涉及热力学建模和参数分析,以评估能源效率,节省燃料和环境影响。CCHP方案表明,总体系统效率最高,为87%,可节省46%的燃料和降低55%的CO₂排放量。ORC方案利用废物来发电,可实现41%的电效率,总体效率为68%,节省了26%的燃料和49%的CO₂排放量。这项研究表明,整合CCHP系统在能源,环境和经济指标之间提供了卓越的性能。这些发现通过优化废物恢复,减少排放并根据消费者需求和运营条件提供量身定制的解决方案来促进可持续能源系统。
在2000年国家工程师周的演讲中,尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)在第20名中排名第20位,激光和光纤第18号,飞机排名第三,汽车排名第二,能量供应首先排名二十世纪最重要的成就。我们可以说今天,它们更重要!当前的社会问题包括能源供应危机,价格爆炸,塑料回收,“微塑料”和环境保护。注入成型是最常用的制造方法之一,用于建模高生产率的热塑性复合产品,用于运输或能源行业。通过导电复合材料的注射成型制成的双极板是不锈钢,泰坦或石墨板的替代品。激光加工和添加剂制造是具有高科学和工业兴趣的技术。欧洲的一个挑战是减少车辆燃油消耗并用环保替代品代替化石燃料。绿色氢燃料电池(PEMFC)是用于固定和移动应用的可能解决方案。
摘要:燃料电池位于现代能源研究的最前沿,基于石墨烯的材料作为绩效的关键增强剂。此概述探讨了用于燃料电池应用的石墨烯基底盘材料的最新进步。石墨烯的较大表面积以及出色的电导率和机械强度使其非常适合在不同的固体氧化物燃料电池(SOFC)以及质子交换膜燃料电池(PEMFC)中使用。本评论涵盖了各种形式的石墨烯,包括氧化石墨烯(GO),氧化石墨烯还原(RGO)和掺杂的石墨烯,突出了它们的独特属性和催化贡献。它还研究了结构修饰,掺杂和功能组积分对基于石墨烯基极的电化学特性和耐用性的影响。此外,我们解决了高SOFC工作温度下石墨烯衍生物的热稳定性挑战,这表明潜在的解决方案和未来的研究方向。该分析强调了基于石墨烯的材料在推进燃料电池技术方面的变革潜力,旨在提高效率,具有成本效益和耐用的能源系统。
W 窑 cm -2 曰 持续增加到 2.0 bar 袁 功率密度进一步提升 达到 0.94 W 窑 cm -2 ( 图 4E). Chen 等 [47] 报道 Co-N-C 催化剂在空气的燃料电池测试中压力从 0.5 bar 提 升至 2 bar 上 袁 最高功率密度从 0.221 W 窑 cm -2 提升 到 0.305 W 窑 cm -2 ( 图 4F). 文献中记录的非贵金属催 化剂燃料电池测试压力一般不大于 2 bar 袁 在此范 围内催化剂燃料电池的性能随着压力的增加而提 升 袁 压力过大会造成催化剂层结构的破坏并加速 膜电极的退化 . 目前 袁 鲜有对测试过程中气流量影 响的探究 . 从表 1 中发现 袁 大部分基于非贵金属催 化剂的 PEMFC 性能测试是采取固定气流量的方 式 袁 但气流量的选择并没有统一标准 袁 其中空气的 气流量一般等于或大于氧气的气流量 . 4 非贵金属催化剂耐久性分析
由于常规化石燃料的有限可用性变得更加明显,因此世界需要转向更可持续和可再生的能源。因此,燃料电池(FCS)或电蛋白剂的开发,提供清洁能源的能量转换技术(可再生且环保的)对弥补预期短缺的必不可少的必不可少,这对于实现了解决此问题的解决方案的关键[1]。的确,在站立的基础机制和催化剂中已经取得了重大进展,这些机制和催化剂均驱动氧还原反应(ORR)[2-5]和在这些设备中发生的氢进化反应(HER)[6-9],从而导致这些技术的显着进步。当前的目标是提高其效率,规模能力和经济可行性,从而为广泛采用氢作为干净可持续的能量向量铺平了道路。今天,关键原材料(CRM)在欧洲经济中继续具有重要意义。这些材料在战略上至关重要,具有高供应风险,对于无数部门,例如Elec Tronics,Reenwable Energy,Automotive和Aerospace等无数部门至关重要[10]。因此,已经进行了数十年的广泛研究[11-16],以避免使用白金组材料作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)和PEM电解剂的催化剂。
摘要。多能系统(MES)是增加能源系统中可再生能源(RES)渗透的有效手段,从而朝着分散的低碳系统迈进。可以将几个能量向量集成在一起,以利用MES框架(例如电力,热和氢)中的协同作用。后者是促进MES广泛使用的最有前途的能量载体之一。预测性管理和定义明确的尺寸方法是必须在MES中实现最高绩效的强制性。在这项研究中,将一个由光伏(PV)植物,电池能量储能系统(BESS)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)组成的网格相互连接的ME作为可编程的合并冷却热量(CCHP)源。天然气被认为是纯氢的替代燃料。混合整数线性编程和遗传算法分别用于解决操作和大小问题。进行了一种单目标优化方法,包括作为优化约束的发射因子,以找到ME的最佳配置。考虑到气体混合物中不同百分比的氢,并比较了系统在纯氢加油方案方面的技术经济性能,研究了几种未来的情况。结果表明,设计优化中的环境目标,促进氢的使用,尤其是在具有较高绿色氢的情况下。
摘要在这项工作中,使用简单和低成本的水热途径合成了氧化石墨烯(GO)电催化剂在氧化石墨烯(GO)上支撑的纳米颗粒,用于燃料电池中的氧还原反应(ORR)。使用现场发射扫描电子显微镜(FESEM),X-射线衍射(XRD),拉曼光谱,循环伏安弹药(CV),Lineareartamper(Lineareartamper(Lineareartamper)(Lineareartamper)(chronemetmet)(lsv)(lsovemetmet)(lsv),在碱性培养基中研究了尿素浓度对物理化学和电化学特征的影响。使用乙酸钴四氢钴和尿素制备的电催化剂,摩尔比为1:1,在0.88 V通过25°C的四电子机制在0.88 V时具有最高的ORR活性(E发作)。与PT/ C相比,合成的电催化剂也显示出提高的稳定性。与PT/ C(173.6 MWCM⁻2)相比,CN1-1表现出较低的功率密度(37.9 MWCM⁻2),但仍然有望作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的ORR电催化剂。关键字:电催化剂;燃料电池;氧化石墨烯;水热;氧还原反应
阴离子交换膜燃料电池 (AEMFC) 是质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的一种经济高效的替代品。高性能耐用的 AEMFC 的开发需要高导电性和坚固的阴离子交换膜 (AEM)。然而,AEM 通常在导电性和尺寸稳定性之间表现出权衡。本文报道了一种氟化策略,用于在聚(芳基哌啶)AEM 中创建相分离的形态结构。高度疏水的全氟烷基侧链增强了相分离,从而构建了用于阴离子传输的互连亲水通道。因此,这些氟化 PAP (FPAP) AEM 同时具有高电导率(80°C 时 > 150 mS cm − 1)和高尺寸稳定性(80°C 时溶胀率 < 20%)、优异的机械性能(拉伸强度 > 80 MPa 和断裂伸长率 > 40%)和化学稳定性(80°C 时在 3 m KOH 中 > 2000 小时)。使用本 FPAP AEM 的具有非贵重 Co-Mn 尖晶石阴极的 AEMFC 实现了 1.31 W cm − 2 的出色峰值功率密度。在 0.2 A cm − 2 的恒定电流密度下,AEM 在燃料电池运行 500 小时后保持稳定。
Carnot EF的标签是2011年首次续签,在2016年再次续签,最近在2020年3月。随着每个续约,Carnot EF都重新调整了其范围和优先研究主题,以反映公司和社会的不断变化。例如,Carnot EF包括氢和电池研究以及2011年的其他CEA部门。在2015年,商业模型研究和Gael Lab纳入了Carnot EF。最后,在2019年,Carnot EF受益于CEA-Liten和G2elab,Locie和Lepmi之间的紧密合作,以增加其智能的,多矢量的能源电网活动,并支持其对跨行业,运输和公共部门的氢部署的支持。在最近的标签周期中,Carnot匹配的资金每年支持大约20个泵送研究项目,大多数项目都是多年的。新兴的研究主题,例如高温水电解,印刷的PEMFC,全稳态电池和Si/Perovskite Tandem PV细胞,都从这些匹配的资金中受益。除了这些主题外,Carnot EF最近将其专注于多向量能电网,并继续投资于能源组件的生态设计和增材制造。对这些新计划的支持是Carnot EF持续致力于推动明天能源系统高潜力创新的承诺。
摘要可再生能源是由于常规资源的迅速消耗而解决能源问题危机的最佳解决方案之一。光伏(PV)是最有希望的可再生能源之一,也可以用作混合电气系统的备用电源。PV在燃料电池的支持中,由于其恒定的输出功率可以是可行的电源,加上电池可用的电源,可以充当能源存储和备用电源,以限制燃料电池的使用以降低成本。该混合系统连接到非线性直流负载,以分析该系统提供负载所需的足够功率的能力,分析每个源之间的功率切换并观察电池的充电和放电条件。该项目的目的是开发使用MATLAB/SIMULINK连接到非线性负载的光伏,燃料电池和电池混合系统。为了确保产生的功率等于所需的功率,使用助推器和降压转换器用于上升并沿着与直流总线连接的电压沿电压降低。结果表明,提出的混合系统能够充分供应负载。关键词:PEMFC,光伏,燃料电池,混合系统,能源存储。1。介绍目前,作为能源生产的基本能源,可再生能源已在世界各地都非常受欢迎,在这种能源中,煤炭,化石燃料等以前的燃料来源已经大大耗尽。在这三个资源之间,太阳能此外,传统燃料来源产生的能源产生会导致空气污染和臭氧层的耗尽,从而进一步造成了对自然的更多损害。最合适,最喜欢的替代方法是使用可再生能源,例如风,太阳能和水。