摘要:这项研究检查了使用不同水性的咖啡渣的利用,该咖啡园具有不同的水性训练方法,用于从沿海底栖沉积物通过沉积物微生物燃料电池(SMFC)系统的生物电力产生。评估了SCG水性提取的不同方法,包括冲洗和干燥SCG(SMFC-CRD),浸入,冲洗和干燥(SMFC-CRID),单独干燥(SMFC-CD)和未经处理的SCG(SMFC-C)(SMFC-C)。使用预处理可显着降低SCG中的咖啡因浓度,而SMFC-Crid达到了最低浓度为0.021±0.001 mg/g。SMFC-CRD在闭路运行过程中导致了213.7 mA/m 2的最高电流密度的产生,并且在SCG中的咖啡因含量合适的咖啡因含量为0.275±0.001 mg/g,在极化测试中表现出96.9 mW/m 2的最高功率密度。这项研究可以提供一种具有成本效益的方法来重用SCG(即128 g),同时产生生物电度作为替代能源。这些结果表明,使用SCG进行预处理对于达到最佳功率密度和降低SMFC系统中的咖啡因浓度至关重要。
•包装空间非常有限,并且在拖拉机中定义非常定义。需要重新设计车辆以增加包装空间•当前的燃料电池在体积功率密度方面并不遥远,但这通常在较低的效率点上进行评级(例如0,6 V/Cell)•燃料电池容量密度增加而效率提高是关键(在较高的效率点上进行额定额定值,例如0,7 V/Cell)
可充电锂离子电池在一系列应用中至关重要,包括便携式电子,电动汽车和网格尺度储能。这样的电池取决于锂离子在阳极和阴极之间通过液体电解质的运动。下一代可充电电池的一种有希望的策略是使用固体电解质和由锂金属制成的阳极 - 这些细胞被称为锂金属固态电池。然而,这些设备容易出现故障机制,在该机制中,锂(称为树突)在电池运行过程中形成并刺穿电解质。第287页,Ning等。 1个对这种机制的启示,揭示了可能使实际上有用的锂金属固态电池更接近现实的细节。 锂离子电池具有许多潜在的用途,因为它们是模块化,便携式和可靠的。 它们还受益于长寿命,高能量密度(需要在需要充电之前延长使用)和高功率密度(与充电时间短)。 尽管如此,仍然有不断的推动来提高这些电池的安全性,能量密度和功率密度。 在常规锂离子电池中,液体电解质易燃,可以驱动不需要的侧面反应,从而限制电池的寿命。 使用固态电解质的固态电池正在由学术,工业和政府研究人员2进行研究,部分原因是声称这样的电池比传统的同行3。第287页,Ning等。1个对这种机制的启示,揭示了可能使实际上有用的锂金属固态电池更接近现实的细节。锂离子电池具有许多潜在的用途,因为它们是模块化,便携式和可靠的。它们还受益于长寿命,高能量密度(需要在需要充电之前延长使用)和高功率密度(与充电时间短)。尽管如此,仍然有不断的推动来提高这些电池的安全性,能量密度和功率密度。在常规锂离子电池中,液体电解质易燃,可以驱动不需要的侧面反应,从而限制电池的寿命。使用固态电解质的固态电池正在由学术,工业和政府研究人员2进行研究,部分原因是声称这样的电池比传统的同行3。具有“双极堆叠”配置和能量密度阳极的固态电池也可能会显着改善能量密度和功率密度2。
红外激光定向能量沉积 (DED) 铝材面临许多加工问题,例如成形性差、形成孔隙、反射率高等,这些都降低了生产率。本文开发并应用了 2 kW 高功率(450 nm)蓝光定向能量沉积 (BL-DED) 技术对纳米 TiB2 装饰的 AlSi10Mg 复合材料进行加工。单道实验表明,蓝光形成完全熔化轨道所需的功率密度低于红外激光(1060 nm)的功率密度。在 900 W 激光功率下,扫描速度为 4 mm/s,蓝光熔池宽度和深度分别约为 2500 μm 和 350 μm;而红外激光未能完全熔化,原因是铝对蓝光波长的吸收率较高。在 4 mm/s 下,等轴晶粒的面积分数高达 63%。据我们所知,这一结果是 DED 工艺单道熔池中等轴晶粒面积分数最高的一次。如此高的比例主要归因于平顶蓝光激光的低热梯度(8 × 10 5 K/m)和纳米 TiB2 颗粒的细化效果。我们的工作表明,与使用红外激光的铝合金和复合材料 DED 相比,高功率蓝光激光提高了效率和制造质量,这也有望帮助加工其他高反射率材料,如铜合金。
伪电容剂是一类新兴的储能材料,在电池的能量密度与电动双层电容器的功率密度之间提供了有吸引力的折衷。降低电池材料的粒径和增加的表面积是引入假能映射行为和增加功率密度的常见方法。但是,在许多情况下,随着晶体尺寸的降低,还引入了未知范围的晶格障碍,因此很难解开大小和混乱对快速充电性能的相对贡献。在这项工作中,合成了一系列纳米结构的MOS 2结构,并具有不同的晶体大小和结晶度,以使大小和障碍对电荷/放电动力学的影响解散。通过总X射线散射实验和配对分布函数分析来量化每种材料中疾病的程度和类型。电化学表征,包括电静态速率能力,环状伏安法和各种动力学分析,用于证明既减小粒径又是引入晶格障碍都是增加电荷存储动力学的有效策略,并且效果是添加的。最后,Operando X射线衍射测量结果表明,可以使用大小和混乱抑制一阶LI互化诱导的相变,这是启用假能力电荷存储的关键特征。
图4。(a)在AM1.5太阳照明下的不同地面材料的反照率光谱,包括雪,玻璃纤维屋顶,草,黄色的沙子,混凝土和瓷砖。反射率数据改编自NASA的Ecosstral Spectral库。(b)具有不同的反照率表面的不同吸收剂带盖的双面太阳能电池的详细平衡双面等效效率和输出功率密度极限。阴影区域突出显示了高效PSC的带隙范围。
最初,一级方程式赛车允许使用复杂的软件控制 PAS 系统,具有多重冗余以确保安全。然而,2002 年,国际汽联的一项削减成本的举措禁止在动力转向中使用任何电子控制装置。车队首先研究了基于电动机的解决方案,但后来又恢复了“功率密度更高”的液压技术。在这项规则改变之后,车队尝试了各种液压机械方法,但这些方法比理想的要大,而且安装起来也很有挑战性。
摘要膜电极组件(MEA)的性能阻碍了燃料电池的商业化。MEA受加湿,温度和氢气流量的极大影响。在这项研究中,使用PT/C和COFE/N-C催化剂在质子交换膜燃料电池中确定工作条件对MEA的影响。在此,制备了两种使用NAFION-212膜的MEAS类型的测量和测试。第一个MEA的阳极和阴极分别用Pt/C和COFE/N-C催化剂覆盖,而第二个MEA在两个电极上使用了PT/C催化剂。使用循环伏安法和电化学障碍光谱谱分别以PT/C和COFE/N-C催化剂的形式表征了电极,分别获得电化学表面积(ECSA)和电导率的电导率。在不同的工作条件下测试了两个测量的性能,例如各种加湿器温度(40°C,60°C,80°C和100°C)和氢气流速(100、200、300和400 mL/min)。具有PT /C催化剂的电极比COFE /N-C电极(0.018 m 2 /g)表现出更高的ECSA(0.245 m 2 /g)。类似地,PT/C电极具有比COFE/N-C电极(4.4×10 -3 s/cm)更高的电导率(7.2×10 -3 s/cm)。因此,在两个电极上使用PT/C催化剂的第二MEA的开路电压(OCV)均显示出比第一MEA(0.790 V)的OCV更高的值(0.890 V)。此外,加湿器温度在80°C下最佳,并且在第二个和第一个MEA中,其功率密度水平分别高达10.14和3.43 mW/cm 2。此外,MEA的性能还受氢气流量的影响。在第一个MEA的最佳氢气流速为400 mL/min的情况下,实现了4.93 mW/cm 2的功率密度。同时,第二个MEA需要较低的氢气流速(200 mL/min)才能达到10.14 mW/cm 2的最大功率密度。关键字:质子交换膜燃料电池,MEA性能,Co-Fe/n-C,加湿温度,氢气流速
1。引言电力电子技术始终发展为更高效率,更高的功率密度和更集成的系统[1],[2]。目前,大多数转换器均设计为嵌入到应用程序外壳中,因此其体积受产品案例大小的限制。使用较小的被动元素和较高的开关频率实现了这种尺寸的降低[3],这构成了由于切换和驱动损失而引起的新挑战系统效率[4]。增加系统的功率密度而不影响整体效率需要提高功率开关的进步。不幸的是,基于硅(SI)的功率设备特性正在达到其理论限制,并且在阻断电压能力,操作温度和开关频率限制其使用方面具有重要的局限性[1],[5]。在过去的几年中,基于宽带盖(WBG)半导体材料[6]的新一代电源设备可作为商业货架(COTS)产品使用。WBG半导体,例如碳化硅(SIC)和硝酸盐(GAN),显示出改进的材料特性,使其成为SI Power Devices替换时的绝佳选择。WBG材料的特征是它们的高电场强度,它允许具有高掺杂速率的非常薄的漂移层[7],[8]。因此,基于这些材料的设备受益于降低州立电阻的能力,从而减少了传导损失[9]。此外,WGB材料中的载体移动性比SI优于SI,可以更快地转到 /关闭开关时间,从而降低开关损失。