磷钼酸作为低温碳燃料电池的碳间接电氧化介质

发布时间：2018-03-20 06:27

  本文选题：低温碳燃料电池　切入点：间接电氧化　出处：《物理化学学报》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：以磷钼酸作为低温下碳间接电氧化的介质构建新型碳燃料电池。通过线性电位扫描和计时电流法研究不同碳材料、不同反应条件、不同反应时间、不同磷钼酸浓度对碳间接电氧化性能的影响。采用循环伏安法研究碳在磷钼酸介质中的间接电氧化机理。研究结果表明,椰壳活性炭的间接电氧化活性要明显高于煤和煤质活性炭。以磷钼酸为介质时,采用光照与升温80oC避光的条件均可以提高碳间接电氧化性能,且提高程度接近。由循环伏安测试分析出磷钼酸中+6价Mo可将碳氧化,且被还原成+5价Mo,随后又在阳极上重新被电氧化回+6价Mo,通过该过程将从碳材料上获得的电子转移到阳极上,从而实现碳在低温条件下的间接电氧化过程。并且通过对光照条件的分析,证实光对磷钼酸催化碳电氧化反应有两方面的促进作用:一方面光的热效应使反应温度升高,从而提高反应速率;另一方面磷钼酸利用其特有结构吸收光能,提高磷钼酸与碳的反应速率,且后者促进作用更明显。以VO2+/VO2+为阴极构建的碳燃料电池全电池室温下功率是0.087m W?cm-2,验证了碳燃料电池在常温条件下运行的可行性。
[Abstract]:A new type of carbon fuel cell was constructed by using phosphomolybdic acid as the medium of carbon indirect electrooxidation at low temperature. Different carbon materials, different reaction conditions and different reaction times were studied by linear potential scanning and chronoamperometry. Effects of different concentrations of phosphomolybdic acid on the performance of carbon indirect electrooxidation. The mechanism of indirect electrooxidation of carbon in phosphomolybdic acid medium was studied by cyclic voltammetry. The indirect electrooxidation activity of coconut shell activated carbon was obviously higher than that of coal and coal activated carbon. By cyclic voltammetry, it was found that 6 valent Mo in phosphomolybdic acid could oxidize carbon. It is reduced to 5 valence Mo. and then electrooxidized to 6 valent Mo. through this process, the electrons obtained from the carbon material are transferred to the anode. Through the analysis of light conditions, it is proved that light can promote the electrooxidation of carbon catalyzed by phosphomolybdic acid in two ways: on the one hand, the thermal effect of light increases the reaction temperature. On the other hand, phosphomolybdic acid uses its unique structure to absorb light energy to increase the rate of reaction between phosphomolybdic acid and carbon, and the latter has a more obvious effect. The power of carbon fuel cell with VO2 / VO2 cathode at room temperature is 0.087 MW? The feasibility of carbon fuel cell running at room temperature was verified by cm-2.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面技术教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(21306033,21476053)资助项目~~
【分类号】：O646.5;TM911.4

【参考文献】

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