PINE旋转圆盘装置在ORR领域的应用

2017-09-28 17:15

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资料摘要：

应用方向概论：旋转圆盘圆环电极主要用于电化学的流体动力学研究（或称动态力学、稳态力学研究等），实际应用主要在燃料电池、电镀、金属腐蚀等领域，也有纯粹做动态电化学技术研究的会应用到。要了解旋转圆盘圆环电极必须先了解流体动力学技术：在电化学技术中，若电极相对于电解质溶液保持静止不动，称静止电极技术；若电极和电解质溶液相对运动，称流体动力学技术。旋转圆盘电极(或称转盘电极)和旋转环盘电极是常用的两种流体动力学技术。转盘电极只有一圆盘，环盘电极则在圆盘外围设置一个圆环，盘与环之间只有很小的间隙，圆盘或环盘围绕中心轴旋转，转速由一个旋转系统调节和测量。在旋转圆盘电极的稳态技术中，电极附近液相内的有效扩散层厚度。因而旋转圆盘电极比静止电极有以下优点：浓差极化稳定，极化曲线稳定性好，可以测量比较迅速的电化学反应。所以测量旋转圆盘电极的极化曲线，尤其在测定扩散系数、反应得失电子数、反应物浓度、电镀添加剂的整平作用和电极反应动力学参数等方面有广泛的应用。在旋转环盘电极稳态技术中，测量圆盘电极极化曲线的同时，控制圆环电极于一固定的电势，用以检测圆盘电极上产生的反应中间物，是检测反应中间物和研究电极反应机理的重要工具之一。现实案例： 2016年底，中国首批量产的28辆氢燃料电池公交车先后在佛山、云浮两地投入示范运营。落户佛山(云浮)产业转移工业园的飞驰氢能源汽车项目全面建成投产后可形成每年5000辆氢燃料客车的生产能力，将成为国内规模较大的新能源燃料电池汽车生产基地。实际上，在氢燃料电池车的发展上，国外早就已经起步。日本目前正在致力于在2020年东京奥运会之前创建“氢能社会”，普及氢能燃料电池，丰田、本田等大型日本汽车产业正陆续推出氢燃料电池车，并在日本及欧洲国家得到推广。相比于锂电池来说，氢燃料电池在更高的能量密度以及快速充电上有优势，可随充随用。而且理想状况下，以一辆车百公里时速计，可行使5000小时，里程即为50万公里。不过在安全性上，氢燃料电池不如锂电池安全，有可能会发生泄漏爆炸，且爆炸的威力很大。除此之外，氢燃料电池的成本也是目前阻碍其大规模推广商用的因素，其关键部件全氟膜和铂催化剂的成本都很高。虽然氢燃料电池仍存在安全性及成本等方面的问题，但氢燃料电池车作为一种使用清洁能源的汽车，仍然有望成为未来的行业发展趋势。

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