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高温质子交换膜燃料电池是近十几年来发展起来的新型质子交换膜燃料电池技术,它具有电化学反应活跃、水热管理简单、废热利用率高、CO的耐受性好等优点,因此受到了广泛的关注。对于高温质子交换膜燃料电池的研究主要分为两个方面：第一个方面是高温质子交换膜燃料电池的关键组件—高温质子交换膜材料方面的研究,主要集中在对传统非高温质子交换膜的改造和研究合成新型高温质子交换膜。第二个方面是操作条件包括电池温度、压力和化学计量比等因素对于高温质子交换膜燃料电池性能的影响。其中,OPBI型膜经过酸化处理后具有较好的机械性能,化学性能和电化学性能,可以满足高温质子交换膜燃料电池的需要。本论文通过实验的方法对酸化处理后的OPBI膜及其组装的电池进行膜材料和操作条件方面的研究。本论文第一部分是膜材料方面的研究,使用两种不同的酸化处理方式对OPBI膜进行酸化处理,通过实验对经过酸化处理的OPBI膜样品的膜尺寸、吸水率、酸掺杂程度、表面形貌、热稳定性和拉伸性能等膜材料的性能进行了测定。实验结果表明经过磷酸酸化处理的OPBI膜的吸水率较好,经过多聚磷酸酸化处理的OPBI膜酸掺杂程度较高。表面形貌方面发现酸化处理过程中进行加热可以使吸附的酸在膜表面的分布更加均匀。经过酸化处理的OPBI膜在450℃之前具有良好的热稳定性,经过多聚磷酸酸化处理的OPBI膜在100℃之后,会出现连续的酸损失情况,经过磷酸酸化处理的OPBI膜在200℃之后才会出现酸损失情况,证明经过磷酸酸化处理的OPBI膜在200℃以内是非常稳定的。拉伸测试方面,经过多聚磷酸处理的OPBI膜的机械强度要更强。而质子传导率方面,经过磷酸处理的OPBI膜要更好。本论文第二部分是操作条件对高温质子交换膜燃料电池性能的影响,通过单电池性能测试发现温度对质子交换膜燃料电池性能有重要的影响。电池稳态性能随着温度的升高而升高。操作压力可以有效地降低电池的传质电阻,电池的功率密度和电流密度随着操作压力的升高而升高。化学计量比的变化对高温质子交换膜燃料电池的稳态性能影响不大。