氧化还原液流体系的低温—生物质燃料电池研究

发布时间：2024-02-04 07:06

　　生物质能源是当今和未来世界最重要的可再生能源之一。生物质通过光合作用将太阳能储存下来,可以满足未来对能源的需求。生物质能源的使用可以降低CO₂和其它气体污染物的排放量,减缓环境问题(如全球变暖,气候变化,空气污染和酸雨等)。木质纤维素类生物质,包括农业和林业残余物,生物材料副产品,木材等,是一种重要的生物质来源,因为这类生物质不会产生与人争粮的冲突。利用木质纤维素生物质转化为清洁电能一直是备受关注的研究方向。目前,将生物质资源转换为电能的技术包括微生物燃料电池(MFC),固体氧化物燃料电池(SOFC),和聚合物膜燃料电池(PEMFC)等。但是,这些技术存在的问题是:(1)生物质需要预处理转化为电池能够利用的物质;(2)MFC和PEMFC的输出功率不高;(3)电池的性能对反应条件敏感且寿命有限。这些困难严重阻碍了生物质向电能转化的应用。本论文研究了基于水溶性多金属氧酸盐(POM)氧化还原液流体系的低温生物质燃料电池。这种电池能够直接使用原始的生物质,包括树叶,草和木粉等作为燃料,在氧气的作用下产生电能。第一章介绍了生物质能源的分类、优势以及生物质能转化和利用的方法。...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1(A)按地区分类的能量消费统计和预测(TOE:tonneofoilequivalent)；(B)全球CO2排放量统计和预测

图1.2木质纤维素生物质中的三种主要组分的化学结构和主要转化产品纤维素是由数百甚至超过10,000个β(1→4)连接D-葡萄糖单元的直链构成

图1.3木质纤维素生物质能的转化路线和主要产品

图1.4燃料电池在放电时的典型的伏安曲线

本文编号：3895419