Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electrocatalysts

Preț: 663,00 lei
Disponibilitate: în stoc (vezi secțiunea "Despre livrare")
ISBN: 9780444632784
Editura:
Anul publicării: 2014
Pagini: 322

DESCRIERE

Presents a comprehensive description, from fundamentals to applications, of catalyzed oxygen reduction reaction and its mechanisms
Portrays a complete description of the RDE (Rotating Disc Electrode)/RRDE (Rotating Ring-Disc Electrode) techniques and their use in evaluating ORR (Oxygen Reduction Reaction) catalysts
Provides working examples along with figures, tables, photos and a comprehensive list of references to help understanding of the principles involved

Description

This book provides the latest information and methodologies of rotating disk electrode and rotating ring-disk electrode (RDE/RRDE) and oxygen reduction reaction (ORR). It is an ideal reference for undergraduate and graduate students, scientists, and engineers who work in the areas of energy, electrochemistry science and technology, fuel cells, and other electrochemical systems.

Readership

Researchers/scientists and chemical/electrochemical engineers in the fuel cell industry This book could be a course reference for classes related to the fuel cells, electrochemistry/electrochemical engineering, and other electrochemical systems.

Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electrocatalysts, 1st Edition

Preface

Chapter 1 Oxygen solubility, diffusion coefficient and solution viscosity

Physical and chemical properties of oxygen

Oxygen solubility in aqueous solutions

Solubility in water

Electrolyte and electrolyte concentration effects

Temperature effect

Pressure effect

pH effect

Diffusion coeficiencies in aqueous solution

Diffusion coefficiencies in water

Electrolyte and electrolyte concentration effects

Temperature effect

Pressure effect

pH effect

Viscosity of aqueous solution

Viscosity of water

Electrolyte and electrolyte concentration effects

Temperature effect

Pressure effect

pH effect

Oxygen solubility and diffusion coefficient in Nafion solution

Temperature effect

Pressure effect

Water content effect

Chapter 2 Electrochemical oxygen reduction reaction (ORR)

Electrochemical thermodynamics and electrode potential of oxygen reduction reaction (a list for reactions and the corresponding electrode potentials)

Electrochemical kinetics of oxygen reduction reaction (exchange current densities (a list on different metals), on-set potentials, electron transfer number and coeficiency etc.)

Mechanism of oxygen reduction reaction

Oxygen reduction reaction for fuel cells and metal-air batteries

Chapter 3 Electrocatalysts and catalyst layers for oxygen reduction reaction

3.1 Noble metal-based ORR electrocatalysts

3.2 Non-noble metal based ORR electrocatalysts

3.3 Electrocatalysts synthesis and characterization

3.4 Catalyst layers, fabrication and characterization (Hansan’s magpower paper)

Chapter 4 Mass Transportation near electrode surface

4.1 Mass transportation in electrolyte (diffusion, convection and migration)

4.2 Mass transportation near planar electrode surface

4.3 Mass transportation near sphere electrode surface

4.4 Mass transfer near and within porous electrode

4.5 Enforced hydrodynamic mass transportation near electrode surface

Chapter 5 Rotating disk electrode method

5.1 RDE theory (formula derivation, Koutechy-Levich Equation)

5.2 RDE instrumentation

5.3 RDE measurements (Catalyst layer preparation)

5.4 RDE data analysis

Chapter 6 Rotating Ring-Disk Electrode Method

6.1 RRDE theory (Collection efficiency)

6.2 RRDE instrumentation

6.3 RRDE measurements

6.4 RRDE data analysis

Chapter 7 Typical Example Analysis using Rotating Disk & Ring-Disk Electrode Methods

7.1 Oxygen reduction reaction on planar Pt surface (acidic solution and alkaline solution) (Mechanism and reaction constant measurements)

7.2 Oxygen reduction reaction on carbon electrode surface (alkaline solution)

7.3 Oxygen reduction reaction on monolayer catalyst adsorbed on the electrode

7.4 Oxygen reduction reaction on Pt-based catalyst layer (EPSA, Mass activity, and specific activity)

7.5 Oxygen reduction reaction on non-noble metal-based catalyst layer (acidic and alkaline solution)

Dr. Wei Xing is a Professor and Dean at the Advanced Chemical Power Sources, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences (CIAC-CAS). Prof. Xing received his PhD in Electrochemistry from CIAC-CAS in 1987, since then, as one of the key senior researchers, he established, and continues to lead the Laboratory of Advanced Power Sources at CIAC-CAS, that develops novel proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) catalysts and technologies. His research is mainly concentrated on the R&D of fuel cell technologies including PEMFCs, direct methanol fuel cells (DMFCs), direct formic acid fuel cells (DFAFCs), in which cathode catalyst development for oxygen reduction reaction is the major focus. To date, he has published more than 160 referred journal papers, 3 books, 39 patents. Dr. Xing’s research and scientific contributions are internationally recognized.

Dr. Geping Yin is a Professor and Vice Dean at the School of Chemical Engineering and Technology, and Director at the Centre for Chemical Power Sources, Harbin Institute of Technology. Dr. Yin received her B.S. in Electrochemistry in 1982 and her Ph.D. in Environmental Science in 1988 from Harbin Institute of Technology, respectively. She has more than 30 years of experience in electrochemistry and over 20 years of R&D activity in fuel cells and electrocatalysis. Dr. Yin is internationally renowned in electrochemistry and is distinguished for her contributions to fuel cell catalysis. She has published more than 180 papers in prestigious journals with over 2800 citations, 3 edited books, and 60 conference proceeding papers. She also holds over 20 patents and 6 patent pending in the area of electrochemistry and electrocatalysis.

Dr. Jiujun Zhang is a Senior Research Officer and Catalysis Core Competency Leader at the National Research Council of Canada Institute for Fuel Cell Innovation (NRC-IFCI, now changed to Energy, Mining & Environment Portfolio (NRC-EME)). Dr. Zhang received his B.S. and M.Sc. in Electrochemistry from Peking University in 1982 and 1985, respectively, and his Ph.D. in Electrochemistry from Wuhan University in 1988. After completing his Ph.D., he took a position as an associate professor at the Huazhong Normal University for two years. Starting in 1990, he carried out three terms of postdoctoral research at the California Institute of Technology, York University, and the University of British Columbia. Dr. Zhang has over 30 years of R&D experience in theoretical and applied electrochemistry, including over fourteen years of fuel cell R&D (among these 6 years at Ballard Power Systems and 9 years at NRC-IFCI), and 3 years of electrochemical sensor experience. Dr. Zhang holds several adjunct professorships, including one at the University of Waterloo, one at the University of British Columbia and one at Peking University. Up to now, Dr. Zhang has co-authored 290 publications including 190 refereed journal papers with more than 5000 citations, 9 edited /co-authored books, 11 conferences proceeding papers, 12 book chapters, as well as 50 conference and invited oral presentations. He also holds over 10 US/EU/WO/JP/CA patents, 9 US patent publications, and produced in excess of eighty industrial technical reports. Dr. Zhang serves as the editor /editorial board member for several international journals as well as Chief-in-Editor for book series (Electrochemical Energy Storage and Conversion, CRC press). Dr. Zhang is an active member of The Electrochemical Society, the International Society of Electrochemistry, and the American Chemical Society.

Prezintă o descriere completă , de la fundamentele de aplicații , de reacție catalizată de reducere a oxigenului și a mecanismelor sale
Portretizează o descriere completă a RDE ( Rotirea disc electrod ) / RRDE tehnici ( Rotating Ring - disc de electrozi ) și utilizarea lor în evaluarea ORR ( reacție de reducere de oxigen ) catalizatori
Oferă exemple de lucru , împreună cu cifre , tabele , fotografii și o listă cuprinzătoare de referințe pentru a ajuta la înțelegere a principiilor implicate

descriere

Această carte oferă cele mai recente informații și metodologiile de rotație electrod disc rotativ și electrod inel - disc ( RDE / RRDE ) și reacția de reducere a oxigenului ( ORR ) . Este o referință ideală pentru studentilor si absolventilor , oameni de știință și ingineri care lucrează în domeniile energiei , științei și tehnologiei electrochimie , celule de combustibil , precum și alte sisteme electrochimice .

cititori

Cercetatori / oameni de stiinta si ingineri chimice / electrochimice în industria de celule de combustibil Aceasta carte ar putea fi o referință pentru clasele de curs legate de celulele de combustie , electrochimie / inginerie electrochimica , și alte sisteme electrochimice .

Rotirea electrozi Metode și electrocatalizatori reducere a oxigenului , prima ediție

prefață

Capitolul 1 Oxigen solubilitate , coeficientul de difuzie și soluție viscozitate

Proprietățile fizice și chimice de oxigen

Solubilitate a oxigenului în soluții apoase

Solubilitate în apă

Efectele de concentrare electrolit și electrolit

efect de temperatură

efect de presiune

efectul pH-ului

Coeficiencies difuzie în soluție apoasă

Coefficiencies difuzie în apă

Efectele de concentrare electrolit și electrolit

efect de temperatură

efect de presiune

efectul pH-ului

Vâscozitatea soluției apoase

Viscozitate de apă

Efectele de concentrare electrolit și electrolit

efect de temperatură

efect de presiune

efectul pH-ului

Solubilitate a oxigenului și coeficientul de difuzie în soluție Nafion

efect de temperatură

efect de presiune

Efect conținut de apă

Capitolul 2 reacție de reducere electrochimică oxigen ( ORR )

Termodinamica electrochimice și potențialul de electrod de reacție de reducere oxigen ( o listă de reacții și potențialele de electrod corespunzătoare )

Cinetica electrochimice de reacție de reducere oxigen ( schimb de densități de curent ( o listă pe metale diferite ) , pe - set de potentiale , numărul de transfer de electroni și coeficiency , etc )

Mecanism de reacție de reducere oxigen

Reacție de reducere de oxigen pentru celule de combustibil și baterii de metal - aer

Capitolul 3 electrocatalizatori și straturi de catalizator pentru reacția de reducere a oxigenului

Electrocatalizatori Orr pe bază de metal 3.1 Noble

Electrocatalizatori Orr pe bază de 3,2 din metal ne-nobil

3,3 electrocatalizatori sinteza si caracterizarea

3,4 straturi Catalyst , fabricarea și caracterizarea ( hârtie magpower Hansan lui )

Capitolul 4 Masa Transport suprafață de electrod în apropiere

4.1 transport de masă în electrolit ( difuzie , convecție și migrația )

4.2 transport de masă în apropiere de suprafata electrodului planar

4.3 transport de masă în apropiere de suprafata electrodului sferă

4.4 de transfer de masă în apropierea și în interiorul electrod poros

4.5 transport forțate în masă hidrodinamic aproape de suprafață de electrod

Capitolul 5 Rotirea metodă electrod disc

5.1 Teoria RDE ( formula de derivare , Koutechy - Levich Ecuația )

5.2 RDE instrumente

5.3 măsurători RDE ( pregătire strat catalizator )

Analiza datelor 5.4 RDE

Capitolul 6 Rotating Ring - Disk electrod Metoda

6.1 Teoria RRDE ( eficiența de colectare )

6.2 RRDE instrumente

6,3 măsurători RRDE

Analiza datelor 6.4 RRDE

Capitolul 7 tipic Analiza Exemplu , folosind disc rotativ & Ring - disc electrozi Metode

7.1 reacție de reducere de oxigen pe plan Pt ( soluție acidă și soluție alcalină ) ( Mecanismul de reacție și măsurători constante ) suprafață

( Soluție alcalină ) reacție de reducere 7,2 oxigen pe suprafața electrodului de carbon

7.3 oxigen reacție de reducere pe catalizator monostrat adsorbit peelectrodul

7.4 reacție de reducere de oxigen pe bază de Pt - strat de catalizator ( activitate EPSA , masă , și activitatea specifică )

7.5 reacție de reducere de oxigen pe strat nenobil catalizator pe bază de metal ( soluție acidă și alcalină )

Dr. Wei Xing este un profesor și decan la Chimie Surse de alimentare avansate , Changchun Institutul de Chimie Aplicată , Academia Chineză de Științe ( CIAC - CAS ) . Prof. Xing a primit titlul de doctor in Electrochimie de la CIAC - CAS în 1987 , de atunci , ca unul dintre cercetatori cheie de conducere , el a stabilit , și continuă să conducă la Laboratorul de surse de alimentare avansate la CIAC - CAS , care se dezvoltă cu membrana cu schimb de protoni roman celule de combustibil ( PEMFC ) catalizatori și tehnologii . Cercetarile sale se concentrează în principal pe cercetare și dezvoltare de tehnologii de celule de combustibil , inclusiv PEMFCs , celule de combustie directă cu metanol ( DMFC ) , celule de combustie directă cu acid formic ( DFAFCs ) , în care dezvoltarea catalizator catod de reacție de reducere de oxigen este accentul major. Până în prezent , el a publicat mai mult de 160 de lucrari de jurnal menționate , trei cărți , 39 de brevete . De cercetare și științifice contributii Dr. Xing sunt recunoscute pe plan internațional .

Dr. Geping Yin este un profesor si vice- decan de la Scoala de Inginerie Chimica si Tehnologie , si director la Centrul pentru Surse de alimentare chimice , Harbin Institutul de Tehnologie . Dr. Yin a primit o diplomă de licență în Electrochimie în 1982 și doctoratul în Știința Mediului în 1988, de la Harbin Institutul de Tehnologie , respectiv . Ea are mai mult de 30 de ani de experiență în electrochimie și peste 20 de ani de activitate de cercetare-dezvoltare in celule de combustibil și electrocataliza . Dr. Yin este de renume international în electrochimie și se distinge pentru contributiile sale la cataliza de celule de combustibil . A publicat peste 180 de lucrări în reviste de prestigiu , cu peste 2800 de citatii , 3 cărți editate , și 60 de lucrări procesuale conferință . Ea detine , de asemenea, peste 20 de brevete și 6 de brevete în curs în domeniul electrochimie și electrocataliza .

Dr. Jiujun Zhang este un Senior Research Officer si Cataliza Core de competențe Leader la Consiliul National de Cercetare din Canada, Institutul pentru Fuel Cell Inovare ( NRC - FCI , acum sa schimbat pentru Energie , Mining & Mediu Portofoliu ( NRC - EME ) ) . Dr. Zhang a primit B.S. lui și Master în Electrochimie de la Universitatea din Beijing în 1982 și 1985 , respectiv , și titlul de doctor în Electrochimie de la Universitatea Wuhan în 1988 . După terminarea doctoratul , el a luat un post de profesor asociat la Universitatea Huazhong Normal timp de doi ani . Începând cu 1990 , el a efectuat trei termeni de cercetare post-doctoral la Institutul de Tehnologie din California , Universitatea York , si la Universitatea din British Columbia . Dr. Zhang are peste 30 de ani de cercetare și dezvoltare de experiență în electrochimie teoretice și aplicate , inclusiv de peste paisprezece ani de celule de combustibil de cercetare și dezvoltare ( printre acești șase ani de la Ballard Power Systems și 9 ani de la NRC - FCI ) , precum și trei ani de experiență senzor electrochimic . Dr. Zhang deține mai multe catedre adjuvant , inclusiv unul de la Universitatea din Waterloo , unul de la Universitatea din British Columbia și unul de la Universitatea Peking . Până în prezent , Dr. Zhang a fost co -autor 290 de publicații, inclusiv 190 de lucrări arbitrat jurnal cu mai mult de 5000 de citări , 9 / cărți de co- autor editate , 11 conferințe provenind lucrări , 12 capitole de carte , precum și 50 de conferințe și prezentări orale invitați . El deține , de asemenea, mai mult de 10 SUA / UE / WO / brevete de invenție JP / CA , 9 publicații de brevete din SUA , și produse în exces de optzeci de rapoarte tehnice industriale . Dr. Zhang serveste ca redactor / editorialmembru al consiliului de mai multe reviste internaționale, precum și șef -in- Editor pentru seria de carte ( electrochimice de stocare de energie și de conversie , CRC Press ) . Dr. Zhang este un membru activ al Societatii electrochimice , al Societatii Internationale de Electrochimie , și American Chemical Society .

RECENZII

Spune-ne opinia ta despre acest produs! scrie o recenzie
Created in 0.0433 sec