Laboratory Of Research & Development, BAS Inc.
Professor Noriyuki Watanabe
Professor Noriyuki Watanabe
A,B,C
D
E,G,I
J,L
M,N,O
P,Q
R,S
T,W
Y,Z
A,B,C
| 詞匯 | 注釋 | |
| AEM | anion exchange membrane 的縮寫。陰離子交換膜。OH-可以移動的。 | |
| AFC | alkaline fuel cell 的縮寫。堿性燃料電池。使用堿性電解液。載體的離子是氫氧根離子(OH-)。 | |
| AMFC | anion exchange membrane fuel cell 的縮寫。使用陰離子交換膜的堿性燃料電池。 | |
| CHP | combined heat and power 的縮寫。有效利用與發電相關的熱能,提高能源效率的系統。 熱電聯產; 又稱熱電聯產。 熱電聯產的縮寫,有效應用于高溫燃料電池(SOFC、MCFC和PAFC)。 | |
| CO耐受性 | 鉑電極很容易被一氧化碳中毒。中毒時,催化活性降低。這稱為低CO耐受性。 | |
| 催化劑中毒 | 燃料中的雜質(一氧化碳CO和硫黃)與催化劑的活性位結合,從而使得催化劑失去活性。 |
D
| 詞匯 | 注釋 | |
| DEFC | direct ethanol fuel cell 的縮寫。一種直接將燃料乙醇用于陽極氧化反應的燃料電池。電荷的載體離子是質子。使用與PEMFC相同的電解質膜。 | |
| 電滲透流量 | 在固體離子交換膜類型(如PEMFCs、DMFCs)中,隨著質子的移動,水合水發生的移動。 | |
| 疊層 | 疊加式結構,單體電池相互疊加,以達到所需的電動力。 | |
| DMFC | direct methanol fuel cell 的縮寫。 直接利用燃料甲醇進行陽極氧化反應的燃料電池,電荷的載體離子是質子。使用與PEMFC相同的電解質膜。 | |
| 多孔電極 | 增加表面積對提高電極氧化和還原反應的效率非常重要。 為此電極被制成多孔結構。 也稱為多孔電極。使用碳布和碳纖維等作為電極骨架。 |
E,G,H
| 詞匯 | 注釋 | |
| EOR | ethanol oxidation reaction的縮寫。 直接乙醇燃料電池陽極的乙醇氧化反應。 | |
| GDE | gas diffusion electrode 的縮寫。氣體擴散電極。 | |
| 過電壓 | 由于平衡電位下電荷轉移太慢而必須施加的額外電位差稱為活化過電壓(極化)。 其他類型的過電壓包括由有源元件無法跟上傳輸速率而引起的過電壓和由歐姆電阻引起的過電壓。 在燃料電池中,陰極的氧還原反應引起的極化一般較大,目前正在繼續研究以獲得可降低極化的高活性催化劑。 | |
| 固體氧化物燃料電池(SOFC) |
在高溫下使用。使用氧離子傳導性固體電解質(YSZ)。YSZ為固體,沒有泄漏的風險,因而被認為MCFC穩定。 每個電極的反應是 陽極反應 H2?+?O2-→H2O + 2e 陰極反應:1/2O2??+ 2e→?O2- |
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| 固體離子交換膜式燃料電池 | 質子交換膜類型 PEMFC 高分子電解質類型 PEFC 甲醇燃料電池 DMFC 電解質是在側鏈具有磺酸基的特氟龍基固體離子交換高分子膜(與PEMFC幾乎相同)。攜帶電荷的離子是質子(H +)。由于其具有中低溫操作,低溫啟動和高能量容量等特性,正在被研究作為汽車的動力源。 陰極反應 1/2O2+ 2H++ 2e → H2O 陽極反應 H2→2H++ 2e 然而,作為燃料的氫的存儲,補充以及基礎設施開發等依然面臨巨大的挑戰。 |
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| ICE | internal combustion engine 的縮寫。 通過燃燒燃料產生旋轉能量而產生動力的機器。 在討論燃料電池的時候,經常被用來與燃料電池相對照。 |
J,L
| 詞匯 | 注釋 | |
| 甲醇燃料電池(DMFC) | 當使用與PEMFC(酸性電解質)中使用的離子交換膜的相同類型的離子交換膜時, 陰極的電極反應為 3/2 O2 + 6H+ + 6e → 3H2O 在陽極的電極反應為 CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e 總反應為 CH3OH + 3/2O2→CO2+ 2H2O 缺點是甲醇交叉和反應速度慢。 在堿性電解質下,電極的反應速度快,但二氧化碳氣體的存在和溶解度低的碳酸鹽的形成是主要缺點。 對于使用陰離子交換膜堿性電解質的 陰極反應為 3/2O2+ 3H2O + 6e →6OH- 陽極反應 CH3OH + 6OH-→ CO2+ 5H2O + 6e 總反應為 CH3OH + 3/2 O2→ CO2+ 2H2O |
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| 堿性燃料電池(AFC) | "使用堿性電解液。載體的離子是氫氧根離子(OH-)。由于氧還原反應在堿性條件下是快速的,因此可以使用除Pt電極以外的其他電極,但是另一方面,缺點是二氧化碳氣體的存在是有害的。1960年代初期,它在Apollo項目中使用,并證明是有效的,但后來在Gemini項目中改為PEMFC。 電解質是KOH或NaOH,攜帶電荷的離子是OH-。 由于二氧化碳氣體的存在,產生的碳酸鹽溶解度很低,造成問題。 電極反應如下。 陰極反應 1/2O2+ H2O + 2e → 2OH- 陽極反應 H2 + 2OH-→ 2H2O + 2e 總反應: H2 + 1/2O2 → H2O 它與PEMFC的不同之處在于,在陽極側會生成水(在PEMFC中,在陰極側會生成水)。 OH-從陰極移動到陽極,水從陽極移動到陰極。 在堿性條件下,電極活性很高,但主要缺點是系統本身的耐二氧化碳性較低。 |
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| 極化 | 由于電荷轉移反應太慢而必須施加的電位差稱為活化極化。 它也被稱為激活過電壓。 此外,還有與擴散傳輸有關的傳輸極化和由歐姆電阻引起的電阻極化。 | |
| 極化曲線 | 繪制電池電壓和電流值的曲線。它顯示由于激活極化,傳輸極化,電阻極化等導致的電壓降。評估燃料電池特性和性能所需的首要測量項目。 | |
| 寄生電流(parasitic current) | 由于堆棧結構,不同單體單元之間流動的對輸出沒有貢獻的電流。 | |
| LFFC | laminar flow fuel cell的縮寫。微流體燃料電池。作為小型驅動器電源的開發最近變得活躍。 | |
| 離聚體 | 在PEMFC中作為電解質添加的可溶性導電高分子,可促進陰極和陽極處的電極反應。 | |
| 磷酸燃料電池(PAFC) | 作為分散便攜式和固定式燃料電池使用最為廣泛。 溫度適中(150-200°C)。 電荷載體(H+ )和電極反應與固態離子交換膜燃料電池相同。 | |
| 離子交換膜 | PEMFC中使用的膜是質子交換陽離子(陽離子)交換膜。由于它由基于聚四氟乙烯(以聚氟乙烯為骨架)并在側鏈具有磺酸基的高分子薄膜組成,氫離子(質子)可以帶電荷。近來,用于堿性電池的堿性下穩定的陰離子交換膜的開發變得活躍。 | |
| LSM | lanthanum strontium manganite 的縮寫。鍶摻雜的錳酸鑭(LaMnO3)。 它被用作SOFCs正極的氧還原電極。 它是一種電子導體 |
M, N, O
| 詞匯 | 注釋 | |
| MCFC | molten carbonate fuel cell 的縮寫。熔融碳酸鹽燃料電池。載體離子碳酸根離子(CO32-)。 | |
| MEA | membrane electrode assembly 的縮寫。膜電極復合體。PEMFC等,其中固體交換膜和與其結合的催化劑電極一體化。 | |
| MOR | methanol oxidation reaction的縮寫。在甲醇燃料電池的陽極上直接進行甲醇氧化反應。 | |
| Nafion膜 | 一種具有磺酸基、質子交換能力和導電性的四氟乙烯基高分子。 | |
| 能量容量 | 表示可以從單位重量或單位體積的燃料獲得的能量。例如,J/g,Wh/g,Wh/l,kWh/g,kWh/l等(J為Jules,W為Watts)。W是工作,h是時間,乘積是能量。也稱為能量密度。 | |
| ORR | Oxygene Reduction Reaction 的縮寫。在正極(陰極)發生的氧還原反應。 |
P, Q
| 詞匯 | 注釋 | |
| PAFC | phosphoric acid fuel cell 的縮寫。磷酸型燃料電池。載體離子是質子。 | |
| PEFC | polymer electrolyte fuel cell 的縮寫。高分子電解質燃料電池。 | |
| PEMFC | proton exchange membrane fuel cell 或 polymer electrolyte membrane fuel cell 縮寫。質子交換高分子薄膜型燃料電池。載體離子是質子。 | |
| 氫氣存儲 | 氫作為燃料的存儲方法和供應方法(包括基礎設施)是燃料電池實際使用中的主要問題。有高壓罐(炸彈),低溫液化,其他化合物的存儲,化合物等,并且目前正在不斷報道后者,并與事實混為一談。 | |
| 氫氣極 | 燃料電池的發生氫的氧化反應的電極。其為燃料電池的陽極。 | |
| 氣體擴散電極(GDE) | 在PEMFC的情況下,多孔電極由支撐在碳顆粒上的超細催化劑顆粒(其中鉑是一個典型的例子)組成。 該結構被認為由親水電解質部分覆蓋的區域和可以作為氣體(燃料和氧化劑氣體)的通道由疏水區域包圍的微空間組成。 它有一個燃料和氧化劑氣體的氣相,催化劑,電極相互接觸的界面。 碳負責電子傳導,電解質負責離子傳導。 |
R, S
| 詞匯 | 注釋 | |
| 燃料重整 | 通過催化劑,化學反應等將石油,煤炭,天然氣,沼氣等生成氫氣的制氫方法。 | |
| 燃料電池(FC) | 將燃料的化學能(物質的內能)轉換成電能的化學裝置又稱電化學發電器。電池由在陽極(負極)側發生的燃料(主要為氫分子;其他甲醇,乙醇,甲酸等)的氧化反應與在陰極(正極)側發生的氧化劑(主要為氧分子)的還原反應結合而成。 其特征在于,與熱能發電相比,具有提高能量利用效率的可能性。 | |
| 熱電聯產 | 熱電聯產(又稱汽電共生,英語:Cogeneration, combined heat and power,縮寫:CHP)亦稱CHP。通過全面有效地利用發電和同時產生的熱能來提高效率的方向和機制。也簡稱為cogene。有效地應用于高溫燃料電池(SOFC,MCFC和PAFC)。 | |
| 熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC) | 在高溫(600-700°C)下使用。電解液(LiKCO3)是高溫液體。 各個電極的反應如下 陽極反應 H2+CO32-→H2O + CO2+ 2e 陰極反應 1/2O2 + CO2 + 2e→CO32- 總反應和其他FC一樣是 H2 + 1/2O2 →H2O 載體電荷是離子碳酸根離子(CO32-)。陽極電極是多孔金屬鎳,陰極是多孔氧化鎳(NiO)。 |
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| SAFC | solid alkaline fuel cell 的縮寫。使用高分子電解質膜(陰離子交換膜)的堿性燃料電池。近來,為了減少二氧化碳氣體的影響,人們積極開展了堿性燃料電池的研究。 | |
| 滲透 | 在DMFC中,燃料甲醇從陽極電極側滲透到固體電解質膜上,進入氧氣(陰極)側。 一般來說,是燃料向陰極側滲透,導致電池的電動勢降低。 | |
| 水管理 | 在固體高分子電解質膜FCs(PEMFCs、AMFCs和DMFCs)中,在陰極或陽極側會有水生成。 因此可能出現含水量過高的情況。 此外,膜的電導率很大程度上取決于含水量。 所以要適當控制含水量。 | |
| 水浸 | 在陰極產生水的情況下,如在PEMFC中,水溢出到阻礙氣體擴散途徑的情況下,會出現泛濫的情況。 所以水分管理非常重要。 | |
| SOFC | solid oxide fuel cell 的縮寫。使用固體氧化物(氧化鋯或二氧化鈰;鋯或鈰的氧化物)作為電解質的燃料電池。最高溫度(750°C至1000°C)規格。 |
T, W
| 詞匯 | 注釋 | |
| TPB | three phase boundary 的縮寫。三相界面,催化劑,氣相,電極接觸的界面。在SOFC的情況下,是指Ni極,YSZ和氣相的三相相接觸的界面,是燃料氧化高效地進行的地方。 | |
| 團聚體 | 分散在PEMFC中的碳細顆粒的聚集體(納米尺寸的鉑細顆粒作為催化劑負載在表面上)。其表面覆蓋有電解質溶液,并且存在疏水部分,其中反應氣體通道部分交織在迷路中。 | |
| 微流體燃料電池 | 小型便攜式燃料電池,采用兩個微尺度層流(陽極和陰極側)。 雖然由于擴散作用,在垂直于層流的方向上有混雜,但只要混雜效應不到達電極,就不需要交換膜等。 這種方法的優點是可以根據用途自由選擇液體的性質(pH值、燃料、氧化劑等)。 |
Y, Z
| 詞匯 | 注釋 | |
| 氧還原反應(ORR) | 在陰極上發生氧分子的還原反應。由于4電子還原反應伴隨著氧-氧鍵的斷裂,因此反應速度慢,產生了較高的過電壓,這是電池電動勢降低的主要原因。此外,過氧化氫的形成過程部分發生在2電子還原階段。過氧化氫具有損壞電解質膜的作用,應盡量抑制過氧化氫的形成。 鉑金是目前反應最快的催化劑,但它是一種稀有且昂貴的貴金屬。目前,人們正在積極研究替代鉑金的催化劑。 | |
| 陽極 | 在其上發生氧化反應的電極。也稱為負極。成為陰極。 | |
| 氧氣極 | 燃料電池的發生氧氣還原的電極。其為陰極。 | |
| 乙醇燃料電池(DEFC) | 陽極反應 CH3CH2OH+ 3H2O → 2CO2+ 12H+ + 12e 陰極反應 3O2+ 12H+ + 12e → 6H2O 總反應 CH3CH2OH + 3O2→ 2CO2 + 3H2O 實際上,該反應未能完全進行到底,僅能進行到產生乙酸和乙醛(4e為止)的步驟。 在堿性條件下 陽極反應 CH3CH2OH + 12OH- → 2CO2+ 9H2O + 12e 陰極反應 3O2 + 6 H2O + 12 e→12 OH- 總體反應 CH3CH2OH+ 3O2 → 2CO2 + 3H2O 然而,目前的陽極催化劑還不能使上述反應進行到底 CH3CH2OH+ 4OH- →CH3COOH + 3H2O + 4e |
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| 陰極 | 發生還原反應的電極。也稱為正極。成為陽極。 | |
| YSZ | yttrium stabilized zirconia 的縮寫。氧化鋯通過添加釔來穩定。在高溫下用作氧離子導體的固體電解質。 一種固體電解質,由于其帶隙較大,其電子電導率可以忽略不計,用于SOFCs中。 | |
| 質子傳導 | 在PEMFC和PAFC中,由質子攜帶電荷。 |
