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《能源前沿(英文)》 2024年 第18卷 第3期 页码 265-290 doi: 10.1007/s11708-023-0892-6
关键词: high-entropy electrocatalysis synthetic methods water-electrolysis hydrogen and oxygen evolutions
Energy supply for water electrolysis systems using wind and solar energy to produce hydrogen: a case
Mostafa REZAEI, Ali MOSTAFAEIPOUR, Mojtaba QOLIPOUR, Mozhgan MOMENI
《能源前沿(英文)》 2019年 第13卷 第3期 页码 539-550 doi: 10.1007/s11708-019-0635-x
关键词: wind energy solar energy water electrolysis hydrogen production Weibull distribution function (WDF) Angstrom-Prescott (AP) equation
电化学氢-水转化系统中电解水和氢燃料电池催化剂的设计 Review
彭立山, 魏子栋
《工程(英文)》 2020年 第6卷 第6期 页码 653-679 doi: 10.1016/j.eng.2019.07.028
在当前的能源需求和气候变化的背景下,可持续能源系统的研究已取得实质性进展。氢-水电化学转化是一种理想的、无化石原料使用的可持续能源系统。然而,该能源系统中两种核心技术的能量转换,即电解水和燃料电池,仍有很大的改进空间。本文分析了氢-水能源系统中电解水和燃料电池的能量耗散,并讨论了在催化剂表面发生的涉及氢-氧反应的主要障碍。通过反应性中间体与表观催化性能之间的标度关系,本文总结了催化活性趋势的框架,为高活性氢-氧反应电催化剂的设计提供了思路。文中介绍了一系列基于催化性能的结构工程方法(包括纳米结构化、晶面工程、相工程、非晶化、缺陷工程、元素掺杂、界面工程和合金化)及其应用,着重介绍从以往的理论和实验研究中得到的合理指导,并概述了电化学氢-水转化系统中的关键科学问题,提出了开发具有高能量转化率的催化剂的研究方向。
俞红梅,邵志刚,侯明,衣宝廉,段方维,杨滢璇
《中国工程科学》 2021年 第23卷 第2期 页码 146-152 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.02.020
随着日益增长的低碳减排需求,氢的绿色制取技术受到广泛重视,利用可再生能源进行电解水制氢是目前众多氢气来源方案中碳排放最低的工艺。本文梳理了氢能需求和规划的进展、电解水制氢的示范项目情况,重点分析了电解水制氢技术,涵盖技术分类、碱水制氢应用、质子交换膜(PEM)电解水制氢。研究认为,提升电催化剂活性、提高膜电极中催化剂的利用率、改善双极板表面处理工艺、优化电解槽结构,有助于提高 PEM 电解槽的性能并降低设备成本; PEM 电解水制氢技术的运行电流密度高、能耗低、产氢压力高,适应可再生能源发电的波动性特征、易于与可再生能源消纳相结合,是电解水制氢的适宜方案。结合氢储运与电解制氢的技术特征研判、我国输氢需求,提出发展建议:利用西北、西南、东北等区域丰富的可再生能源,通过电解水制氢产生高压氢;氢送入天然气管网,然后在用氢端从天然气管道取气、重整制氢,由此构成绿色制氢与长距离输送的系统解决方案。
关键词: 电解水制氢 可再生能源 质子交换膜电解水制氢 绿氢 长距离输送
俞红梅, 衣宝廉
《中国工程科学》 2018年 第20卷 第3期 页码 58-65 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.03.009
电解水制氢技术在直流电的作用下,将水分解为纯氢和纯氧。氢作为能源载体,可实现无碳能源的循环利用,可以将波动性的可再生能源电力通过“电–氢–电(或化工原料)”的方式加以高效利用,兼具绿色与高效的特点,为未来人类社会的能源转化利用提出了新的解决方案。本文基于氢储能的理念,介绍了电解制氢的技术特点,概括了国内外近期质子交换膜水电解技术的发展态势,分析了新型电解水技术的发展方向,并提出了我国未来发展电解制氢技术与氢储能的建议。
范慧,宋世栋,韩敏芳
《中国工程科学》 2013年 第15卷 第2期 页码 107-112
固体氧化物电解池(SOEC)作为一种新的能源利用方式,可以将电能转化为化学能,具有高效、洁净、环保等优点。本文介绍了固体氧化物电解池的结构特点及其用于H2O/CO2的共电解制备H2和CO的工作原理,综述了固体氧化物电解池的组成形式,以及单片电解池和电解池堆用于H2O/CO2共电解反应的国内外研究进展,并阐述了提高固体氧化物电解池共电解效率所亟需解决的问题。
关键词: 固体氧化物电解池 H2O/CO2共电解 合成气 电解效率 水电解
Polysulfone and zirconia composite separators for alkaline water electrolysis
Li XU, Wei LI, Yan YOU, Shaoxing ZHANG, Yingchun ZHAO
《化学科学与工程前沿(英文)》 2013年 第7卷 第2期 页码 154-161 doi: 10.1007/s11705-013-1331-8
关键词: phase inversion separator alkaline water electrolysis mechanical and chemical stability
《能源前沿(英文)》 doi: 10.1007/s11708-024-0945-5
关键词: solid oxide electrolysis cell (SOEC) scientometric review knowledge network material development H2O–CO2 co-electrolysis modeling
丁历威 ,彭笑东 ,侯继彪 2,康伟 ,吕洪坤 ,章康 ,侯成龙
《中国工程科学》 2023年 第25卷 第6期 页码 237-247 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.06.020
发展具有波动性负荷跟随能力的质子交换膜(PEM)电解水技术,是实现可再生能源耦合电解水制氢、促进可再生能源消纳的有效途径。本文梳理了风电耦合制氢、光伏发电耦合制氢等可再生电力制氢场景,分析了可再生能源的波动特性;从风光波动电源对电解池影响显著、风光波动电源加速电解池部件衰减、风光波动电源模拟方式三方面,详细阐述了PEM电解水制氢的基本特性以及研究进展;进一步讨论了PEM电解槽技术研发、PEM电解槽制氢技术发展方向。在把握风光耦合制氢现状及经济性、明晰风光波动电源电解水制氢产业应用态势的基础上,提出了深化研究高效电解池的基础科学问题和核心部件、进一步降低制氢成本、开展风光耦合制氢优化布局和制度保障研究等发展建议,以期促进可再生能源制氢产业的高质量发展。
4 nanoparticles-anchored porous carbon nanofibers as bifunctional electrocatalyst for overall water
《化学科学与工程前沿(英文)》 2023年 第17卷 第11期 页码 1707-1717 doi: 10.1007/s11705-023-2308-x
关键词: nanoparticle sulfur vacancy porous carbon nanofiber transition metal sulfides electrolysis
Jingya SHEN,Yuliang SUN,Liping HUANG,Jinhui YANG
《环境科学与工程前沿(英文)》 2015年 第9卷 第6期 页码 1084-1095 doi: 10.1007/s11783-015-0805-y
关键词: biocathode microbial electrolysis cell microbial fuel cell Cu(II) removal Co(II) removal
High-gravity intensified iron-carbon micro-electrolysis for degradation of dinitrotoluene
《化学科学与工程前沿(英文)》 2023年 第17卷 第10期 页码 1595-1605 doi: 10.1007/s11705-022-2204-9
关键词: high-gravity technology rotating packed bed Fe–C micro-electrolysis dinitrotoluene wastewater active sites
颜卓勇,孔祥威
《中国工程科学》 2015年 第17卷 第3期 页码 30-29
2013年中国风电新增装机容量为16.1 GW,累计装机容量为91.42 GW,两项指标均居世界第一,却有大量风机不能并网发电。当前,并网难已成为我国大规模风电发展中的突出问题。非并网风电是指风电系统的终端负荷不再是传统的单一电网,而是通过必要的技术创新与集成,直接应用于一系列能适应风电特性的高载能产业及其他特殊领域。在江苏大丰市建成日产120 Nm3非并网风电电解水制氢系统示范工程。该系统利用1台30 kW风机和1台10 kW风机共同给电解水制氢装置供电,采用非并网风电供电模式,风电联网不并网,消除了风电对电网的冲击,实现风电100 %高效、低成本利用。该系统的研究可以揭示风电与电解水制氢工艺之间的耦合规律。
关键词: 非并网;风电;电解水制氢
《能源前沿(英文)》 2023年 第17卷 第3期 页码 317-319 doi: 10.1007/s11708-023-0888-2
关键词: China wind power non
Ze Sun,Chenglin Liu,Guimin Lu,Xingfu Song,Jianguo Yu
《化学科学与工程前沿(英文)》 2015年 第9卷 第4期 页码 522-531 doi: 10.1007/s11705-015-1539-x
关键词: finite element method magnesium electrolysis cell electric field
标题 作者 时间 类型 操作
High-entropy catalysts for electrochemical water-electrolysis of hydrogen evolution and oxygen evolution
期刊论文
Energy supply for water electrolysis systems using wind and solar energy to produce hydrogen: a case
Mostafa REZAEI, Ali MOSTAFAEIPOUR, Mojtaba QOLIPOUR, Mozhgan MOMENI
期刊论文
Polysulfone and zirconia composite separators for alkaline water electrolysis
Li XU, Wei LI, Yan YOU, Shaoxing ZHANG, Yingchun ZHAO
期刊论文
Scientometric analysis of research trends on solid oxide electrolysis cells for green hydrogen and syngas
期刊论文
4 nanoparticles-anchored porous carbon nanofibers as bifunctional electrocatalyst for overall water
期刊论文
Microbial electrolysis cells with biocathodes and driven by microbial fuel cells for simultaneous enhanced
Jingya SHEN,Yuliang SUN,Liping HUANG,Jinhui YANG
期刊论文
The world’s first offshore wind power non-desalination of seawater electrolysis for hydrogen production
期刊论文