Browsing by Author "Wang Jeng-Han"

Now showing 1 - 1 of 1

以發展新穎的乙醇轉化劑和陽極材料來製造出乾淨及高效率的乙醇固態氧化物燃料電池
(2008)
王禎翰
;
Wang Jeng-Han
;
國立交通大學應用化學系(所)
本研究計畫的目的是要發展出更好的乙醇轉化劑（ethanol reformer）和陽極材料以用來設計一部更好的發電機。此發電機將應用高效率的固態氧化物燃料電池（SOFC）直接地（或通過內部轉化劑）來運用乾淨和可再生的乙醇燃料（於此稱之為乙醇固態氧化物燃料電池）。具有優良乙醇轉化效率的先進催化劑和具有良好電導率與乙醇氧化能力的電催化劑將被研究發現，以用來增進乙醇固態氧化物燃料電池的效率、降低製造成本和提高其使用的耐久性。在此，乙醇轉化劑整合的氫氣固態氧化物燃料電池和直接乙醇固態氧化物燃料電池將被廣泛的學習並充分的最佳化以達到其最佳的表現。比起傳統的燃燒式引擎，本計畫所架構出的發電機將能產生更大的功率密度，能減少石化燃料的消耗量並顯著地降低溫室效應中二氧化碳的排放。本研究計畫將使用複合式的實驗與計算方法來研究化學合成、電化學測試和反應機制。最開始，一些有潛力的乙醇轉化劑和固態氧化物燃料電池的材料將被合成並檢驗其適當的化學組成、形態和結構。一個乙醇固態氧化物燃料電池將由這些材料來建構完成。此完整的電池將用來測試其系統的性能並優化操作條件。另外，這些實驗上的觀察結果將藉由從對物質特性的詳細分析和對反應機制的整體檢驗來被清楚的瞭解。這些基礎研究將利用表面增強拉曼光譜（SERS）、針尖增強拉曼光譜（TERS）、第一原理計算法（first principles calculation）和起始原理原子熱力學（ab initio atomistic thermodynamics）來做有系統地調查。這些研究也可以幫助我們架構有用的材料設計規則，減少實驗上的錯誤嘗試並加速新材料在乙醇固態氧化物燃料電池上的發現。本研究計畫的目標是在三年之內完成乙醇固態氧化物燃料電池的研究。在間接的乙醇固態氧化物燃料電池中，乙醇轉化劑的氫氣供應率將能夠達到５－１０毫升／分鐘，而整體的功率密度將能夠達到０．５瓦／平方公分。在直接的乙醇固態氧化物燃料電池中，也能成功的展示同樣的表現。乙醇轉化劑和固態氧化物燃料電池的工作持久性將超過５００個小時。本研究計畫中的電池也可更進一步地訂製成大尺度的乙醇發電機以應用在實際的需求。另外, 在反應機制研究中所方展的即時性光譜儀和材料設計規則都對未來材料化學的研究有很大的幫助。