电化学反应

摘要： 氢内燃机输出特性偏软,瞬态响应较慢,应用于船舶动力时,并不适合单独作为主推进动力,更适合作为船舶电站的发电机组,或用于与储能电池匹配的混合动力推进系统。氢燃料电池是一种将燃料化学能经电化学反应直接转化为电能的装置,不受卡诺循环限制,效率可达50%~80%(船用内燃机的热效率仅为40%左右),振动噪声低,生成物为水,可真正实现零排放。

摘要： 锂金属具有高比容量和极低的电极电势,被视为下一代高能量密度电池的理想负极材料。然而,锂金属具有很高的活性,在循环过程中会形成锂枝晶,刺穿固态电解质膜(solid electrolyte interphases,SEI),造成电池短路,引发一系列安全问题,上述缺点极大地阻碍了锂金属的商业应用。为了解决上述问题,理解SEI的结构及其形成原理具有重要意义。在本工作中,我们采用混合从头计算和分子动力学方法(hybrid ab initio and reactive molecule dynamics,HAIR),研究了1 mol·L^(-1) LiTFSI-DME(dimethoxyethane)和1 mol·L^(-1) LiTFSI-EC(ethylene carbonate)两种电解质溶液在锂金属表面的界面反应机理,模拟结果表明,在LiTFSI-DME电解液中,TFSI阴离子优先分解,而DME未见分解,所以TFSI起到了保护DME的作用。但是在LiTFSI-EC体系中,两者均发生了分解,说明EC稳定性较差,不利于形成稳定的SEI,上述模拟结果为通过电解质理性设计开发高性能电解质溶液体系奠定了理论基础。

摘要： 桥梁桩基础与地下室、土体以及其他多种对混凝土结构有害的环境密切接触,在侵蚀性盐类含量较高的地区,这种现象尤为严重。研究表明,钢筋锈蚀是导致桥梁桩基础承载力降低,从而引发桥梁结构耐久性降低最关键的因素。所以,对已发生锈蚀的混凝土构件进行分析、研究是桩基础耐久性研究的最主要的手段之一。为了方便试验操作的方便,本文通过配置一定数量的钢筋混凝土试块,采用电化学快速锈蚀试验,对配置的试块的性能进行探讨性研究。主要通过研究钢筋锈蚀后其屈服强度的变化规律以及钢筋与混凝土粘结强度的变化规律,从而得到了桥梁桩基础结构性能的退化规律。

摘要： 腐蚀和结垢是影响循环水系统正常运行的常见问题,在循环冷却水系统的任意一个部位都有可能发生,同时诸多因素都可能会引起腐蚀的出现,如电化学反应、微生物的存在、介质流速等。为了有效地保障换热器的运行效率,使其可以高效平稳运行,就必须明确腐蚀和结垢机理,并采取相应措施预防换热器的腐蚀和结垢。文章概述了石油化工生产过程中常见的腐蚀问题,对循环水换热器结垢腐蚀的原因进行了分析,提出了腐蚀防护对策,为设备的长期稳定运行提供全面的保障。

摘要： 氢-电转化过程唯一产物是水,这一点使氢燃料电池成为具有吸引力的绿色移动电源替代方案,尤其是汽车,但受主要部件成本制约,氢燃料电池尚无法普及。为了促进电化学反应,燃料电池通常用铂催化剂,而铂既昂贵又稀缺。目前由伦敦帝国理工学院(Imperial College London)研究人员领导的一支欧洲团队,仅以铁、碳和氮等廉价易得的材料制造了一种催化剂,研究表明该催化剂可用于大功率燃料电池。该研究结果发表于《Nature Catalysis》杂志。

摘要： 产业类别:新能源项目概况:氢燃料电池电堆是发生电化学反应的场所,为氢燃料电池系统的核心部分。氢燃料电池汽车是氢燃料电池电堆项目成熟的商业化下游应用市场。从全球氢燃料电池市场规模来看,行业逐年上涨,市场增速预计加快,“十四五”期间,国内氢能车有望进入量产阶段,预计2025年全国氢燃料电池汽车产量有望达到10万辆左右,在2030年有望达到30万辆的规模,市场前景广阔。

摘要： 1贾凡尼效应现象高密度印制电路板选择性表面涂饰,有化学镀镍/金(ENIG)与有机可焊性保护层(OSP)的复合型(铜+金)要求,当设计线路连接的网络两端点开窗暴露的不同涂层连接盘时,在化学处理中出现两个连接盘被程度不一微蚀的现象。按照电子电路术语(T/CPCA1001-2022)这种因为两种金属由于电位差的缘故,通过介质产生了电流,继而产生了电化学反应,引起金属被腐蚀的现象称为贾凡尼效应(Javanni effect),也称化学电池效应。

摘要： 电化学反应过程中离子迁移、氧化还原反应的原位动态观测对研究电解池和电池充放电性能、离子迁移特性、缺陷产生和预防等具有重要意义.采用电解池模型研究电化学反应过程以方便实验参数调控,基于运动衬度X射线成像实验研究了其离子迁移和氧化还原反应过程.结果表明,同等条件下运动衬度X射线成像比传统的时间减影成像的衬噪比高一个量级以上.基于运动衬度X射线成像成功观测到起始阶段电化学反应特性,发现电化学反应在电解池内所有位置同时发生,而不是通常理解的电场力作用下离子迁移到阴极、得到电子被还原.电极投影位置运动衬度信号强于电解液其他位置,说明电极位置氧化还原反应更密集.在通电电压低到一个临界值、传统时间减影成像很难观测到离子迁移或原子团聚的时候,运动衬度成像仍可明确揭示离子迁移(原子团簇运动)轨迹.因此,运动衬度X射线成像可大幅提升电解质中离子(原子)迁移的观测灵敏度,在电池、电解池电化学反应特性的原位动态研究中具有重要应用前景.

摘要： 电化学加工的基本概况电化学加工(Electrochemical Machining,ECM)是机械加工的一个重要分支,经过长期的发展,目前已成为一种重要的特种加工方法,被广泛应用于材料去除加工。电化学加工是利用电化学反应对金属材料进行加工的方法。与切削加工相比,电化学加工不受材料硬度、韧性的限制,通用性较强、加工应力较小。本文采用专利分析手段,对电化学加工领域专利申请进行检索分析,对电化学加工领域的重点申请人、核心专利和研究热点进行追踪分析,以期为电化学加工领域相关技术人员的研发提供指引。

摘要： 渤海某凝析气田地质情况复杂,采用衰竭方式开采,投产至今已持续生产近30年,累计产气达85×108 m3,天然气采出程度已超过65％.目前气田已进入开发后期,因油水侵入导致气井产能大幅降低,同时,井身结构、生产流程环节频繁出现的异常情况也对安全生产带来较大隐患.通过深入分析该气田开发特征及生产管理中出现的问题,优化并制定了配套生产管理和采气工艺技术对策,可以有效地减缓油水干扰并延长气井寿命,对类似凝析气田的高效开发具有一定的借鉴意义.

摘要： 基于单相等温模型,本文以间歇排气PEMFC阳极部分为研究对象,采用多松弛Boltzmann方法从孔隙尺度对间歇排气PEMFC内阳极中的流动、传质、电化学反应等电池局部特性进行模拟,并研究了操作温度、压力等对阳极局部特性分布的影响.结果表明,多松弛Boltzmann方法可以很好地预测PEMFC阳极流体流动情况,间歇排氢有助于提升电池的性能,电池操作温度及压力对间歇排氢的电池性能有一定的影响.

摘要： 缓蚀剂作为一种有效的抑制金属腐蚀的手段已经在石油工业中得到了广泛的应用.对环境友好、对人体无危害的稀土缓蚀剂的研究和开发成为了目前缓蚀剂研究领域的一个重要方向.稀土缓蚀剂的相关研究已取得一定进展,本文较详细地介绍了稀土应用于材料防腐蚀技术的研究案例,主要集中在铝合金、镁合金、有色金属、不锈钢、锌及化学镀锌等领域,但对碳钢尤其是管线钢防腐蚀研究较少;单纯稀土作为缓蚀剂,效果不是很稳定,为此,可以采用轻稀土盐类和其他缓蚀剂复配来优化稀土缓蚀剂.本文对稀土缓蚀剂的缓蚀机理也进行了探讨,从电化学反应的角度可以用阴极沉淀成膜缓蚀机理解释,当和其他缓蚀剂优化复配时可以用缓蚀协同机理来解释.

摘要： 质子交换膜燃料电池是一个非线性、强耦合的复杂动态系统,其工作原理涉及众多学科,包括流体动力学、热力学、电化学、材料学等.因此,借助数学模型分析电池内部的传质、传热和电化学反应过程具有十分重要的意义.常见的质子交换膜燃料电池模型可分为:机理模型、经验模型、等效电路模型以及其他模型.重点从建模角度,对质子交换膜燃料电池的建模方法进行深入分析,旨在剖析各种建模方法的基本特性及其优缺点.

摘要： 针对铜质水嘴铜析出超标问题,以H62/H65/砷铜管(CuZn36As)3种材质水嘴为研究对象,通过在固定床实验台架上测试不同实验条件下水嘴的铜析出情况;同时结合金相显微镜测试结果来探究黄铜水嘴中铜析出的影响因素和析出机理.分析结果表明,水嘴铜析出的主要原因为电化学腐蚀,管材成分、热处理工艺、材料的抗脱锌腐蚀性能这些也是影响水嘴铜析出的重要因素.氯离子的存在会进一步加速该电化学反应的进行,使位于微电池阳极的铜基体不断溶解,从而导致铜的大量析出.

摘要： 本工作研究了锰氧化物与FeS的反应机理,考察了pH、锰氧化物对FeS氧化速率的影响;采用自制钼片通腔电极载有锰氧化物与FeS分别作为正负极,建立电化学反应体系,利用其反应输出功率、电流和电压等参数反映锰氧化物与FeS的反应过程动力学.结果表明,pH显著影响锰氧化物与FeS反应产物与速率.在开放体系中钙锰矿氧化FeS,初始pH为2.0时,经10d反应后pH缓慢升至5.5后趋于稳定,产物主要为单质硫和少量针铁矿;液相产物中铁离子主要以Fe2形式存在,且呈现先上升后下降的趋势,最终降至0.初始pH为3.5～6.5时,体系pH迅速上升至约7.5,钙锰矿和FeS无明显反应.用负载锰氧化物和FeS的金属通腔电极作为正负极,不同晶体结构类型锰氧化物氧化活性依次为酸性水钠锰矿＞钙锰矿＞水锰矿,且降低反应体系pH值有利于提高其反应速率.

摘要： 分析了铜铝过渡线夹腐蚀及开裂的原因,认为安装方式不合理是导致线夹底部焊缝发生缝隙腐蚀的主要原因.焊接质量差,在焊缝上部存在未熔合、夹渣等缺陷或施工工艺不当,导致焊缝开裂,开裂处积存电解液,铜、铝之间发生了电化学反应,铝材逐步腐蚀缺失导致线夹断裂.提出了整改建议及预防措施.

摘要： 简述了本实验室前期部分研究工作,主要研究手段为湿/干周期浸润加速腐蚀实验,包括:沿海湿热工业大气对低碳钢的侵蚀特征和Ca、Si、Al对桥梁钢腐蚀性能的影响.

摘要： 简述了本实验室前期部分研究工作,主要研究手段为湿/干周期浸润加速腐蚀实验,包括:沿海湿热工业大气对低碳钢的侵蚀特征和Ca、Si、Al对桥梁钢腐蚀性能的影响.

摘要： 简述了本实验室前期部分研究工作,主要研究手段为湿/干周期浸润加速腐蚀实验,包括:沿海湿热工业大气对低碳钢的侵蚀特征和Ca、Si、Al对桥梁钢腐蚀性能的影响.

摘要： 简述了本实验室前期部分研究工作,主要研究手段为湿/干周期浸润加速腐蚀实验,包括:沿海湿热工业大气对低碳钢的侵蚀特征和Ca、Si、Al对桥梁钢腐蚀性能的影响.

摘要： 抑制起因于两个构件的热膨胀差的应力在玻璃密封部产生而导致的两个构件之间的密封性降低。一种电化学反应单位，其具备：单体电池，其包括电解质层以及隔着电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极；以及1个或多个构成构件，其中，该电化学反应单位具备玻璃密封部，该玻璃密封部与单体电池和1个或多个构成构件中的、沿着第1方向彼此相对的两个构件接触，含有玻璃，玻璃密封部含有作为第1方向上的尺寸的纵尺寸相对于作为与第1方向正交的第2方向上的尺寸的横尺寸的比率是1.5以上的多个晶粒。

摘要： 抑制以由Si等污染物质导致的中毒为原因的单体电池的性能降低的产生。电化学反应单位具备：单体电池，其包括电解质层和隔着电解质层在第1方向上彼此相对的空气极和燃料极；和毡构件，其含有陶瓷或金属和硅石成分。毡构件具有第1结晶构造，且具有作为SiO

摘要： 抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。电化学反应电池组具备多个单体电池和沿着第1方向排列配置的平板状的多个导电性构件。多个导电性构件包括：第1导电性构件，其第1方向的一侧的第1表面包括第1平坦部分和凸部分；第2导电性构件，其相对于第1导电性构件位于第1方向的一侧，第2导电性构件的与第1导电性构件的第1表面相对的第2表面包括第2平坦部分和与上述凸部分相对的凹部分。第2导电性构件的第1方向的厚度比第1导电性构件的第1方向的厚度厚。第2导电性构件中的凹部分相对于第2平坦部分的第1方向的深度尺寸比第1导电性构件中的凸部分相对于第1平坦部分的第1方向的突出长度大。

摘要： 本发明提供抑制互连器产生裂纹、应变的互连器‑电化学反应单体电池复合体。互连器‑电化学反应单体电池复合体具有电化学反应单体电池和互连器。在互连器形成有多个由凸部和凹部构成的组合，该凸部沿第1方向突出，该凹部配置于第1方向上的与凸部所在侧相反的一侧且向凸部侧凹陷。对于所述多个组合中的至少一个组合，在第1方向上，凹部的底部位于比凸部的基端靠凹部的开口端侧的位置，在与第1方向平行的截面中，凹部位于凸部的与第1方向正交的第2方向上的宽度t2的范围内，凹部的第2方向上的宽度t1小于凸部的第2方向上的宽度t2。

摘要： 一种用于电化学处理水的电化学反应器(1)，包括壳体结构(3)，该壳体结构(3)限定了内部空间。所述壳体结构还包括：进口部分(4)，该进口部分(4)有进口，用于引导水流通向内部空间；以及反应室(6)，该反应室(6)与进口部分(4)流动连接，并优选地具有出口部分(5)。进口布置成使得通向内部空间的水流被引导离开反应室(6)，以便通过迫使水流在进入反应室(6)之前改变方向而使得水流混合。还公开了一种具有该反应器的水处理装置以及该反应器的使用。

摘要： 抑制彼此相邻的导电性构件彼此的干扰。电化学反应电池组具备多个单体电池和沿着第1方向排列配置的平板状的多个导电性构件。多个导电性构件包括：第1导电性构件，其第1方向的一侧的第1表面包括第1平坦部分和凸部分；第2导电性构件，其相对于第1导电性构件位于第1方向的一侧，第2导电性构件的与第1导电性构件的第1表面相对的第2表面包括第2平坦部分和与上述凸部分相对的凹部分。第2导电性构件的第1方向的厚度比第1导电性构件的第1方向的厚度厚。第2导电性构件中的凹部分相对于第2平坦部分的第1方向的深度尺寸比第1导电性构件中的凸部分相对于第1平坦部分的第1方向的突出长度大。

摘要： 抑制以由Si等污染物质导致的中毒为原因的单体电池的性能降低的产生。电化学反应单位具备：单体电池，其包括电解质层和隔着电解质层在第1方向上彼此相对的空气极和燃料极；和毡构件，其含有陶瓷或金属和硅石成分。毡构件具有第1结晶构造，且具有作为SiO

摘要： 抑制起因于两个构件的热膨胀差的应力在玻璃密封部产生而导致的两个构件之间的密封性降低。一种电化学反应单位，其具备：单体电池，其包括电解质层以及隔着电解质层沿着第1方向彼此相对的空气极和燃料极；以及1个或多个构成构件，其中，该电化学反应单位具备玻璃密封部，该玻璃密封部与单体电池和1个或多个构成构件中的、沿着第1方向彼此相对的两个构件接触，含有玻璃，玻璃密封部含有作为第1方向上的尺寸的纵尺寸相对于作为与第1方向正交的第2方向上的尺寸的横尺寸的比率是1.5以上的多个晶粒。

摘要： 本发明提供抑制互连器产生裂纹、应变的互连器‑电化学反应单体电池复合体。互连器‑电化学反应单体电池复合体具有电化学反应单体电池和互连器。在互连器形成有多个由凸部和凹部构成的组合，该凸部沿第1方向突出，该凹部配置于第1方向上的与凸部所在侧相反的一侧且向凸部侧凹陷。对于所述多个组合中的至少一个组合，在第1方向上，凹部的底部位于比凸部的基端靠凹部的开口端侧的位置，在与第1方向平行的截面中，凹部位于凸部的与第1方向正交的第2方向上的宽度t2的范围内，凹部的第2方向上的宽度t1小于凸部的第2方向上的宽度t2。

摘要： 一种用于电化学处理水的电化学反应器(1)，包括壳体结构(3)，该壳体结构(3)限定了内部空间。所述壳体结构还包括：进口部分(4)，该进口部分(4)有进口，用于引导水流通向内部空间；以及反应室(6)，该反应室(6)与进口部分(4)流动连接，并优选地具有出口部分(5)。进口布置成使得通向内部空间的水流被引导离开反应室(6)，以便通过迫使水流在进入反应室(6)之前改变方向而使得水流混合。还公开了一种具有该反应器的水处理装置以及该反应器的使用。