【摘 要】
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质子交换膜(PEM)是PEMFC的核心部件之一,其性能好坏直接决定着电池的性能。商业化的Nafion膜存在成本高、甲醇渗透率高及耐甲醇溶胀性较差等缺点。磺化聚芳醚砜酮(SPPESK)膜在成本和阻醇方面都要优于Nafion膜,有望用作直接甲醇燃料电池(DMFC)质子交换膜,但SPPESK膜质子传导率仍有待提高。铸膜溶剂对膜性能会有一定影响,本文首先考察了铸膜溶剂对SPPESK膜性能的影响,选取合适的
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质子交换膜(PEM)是PEMFC的核心部件之一,其性能好坏直接决定着电池的性能。商业化的Nafion膜存在成本高、甲醇渗透率高及耐甲醇溶胀性较差等缺点。磺化聚芳醚砜酮(SPPESK)膜在成本和阻醇方面都要优于Nafion膜,有望用作直接甲醇燃料电池(DMFC)质子交换膜,但SPPESK膜质子传导率仍有待提高。铸膜溶剂对膜性能会有一定影响,本文首先考察了铸膜溶剂对SPPESK膜性能的影响,选取合适的铸膜溶剂。为提高SPPESK膜的质子传导率和改善膜的韧性,选取了吸水性较好的磺化聚醚醚酮(SP
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全球经济高速发展,可是快速发展带来的环境污染、能源危机给未来社会发展蒙上了一层阴影,目前全世界正在研究能取代石油的新能源。燃料电池是解决能源危机的一个方案,其中聚合物电解质燃料电池有高效节能、工作电流大、比功率高、比能量大、工作温度低、使用固体电解质膜、可以避免电解质腐蚀和工作稳定等优点,美国、加拿大、日本和德国等国家都在进行PEM燃料电池研究,并把它作为未来的电动能源。目前主要有三种化学键合方法
质子交换膜燃料电池性能取决于诸多相互影响参数,观察其局部区域电流密度分布是进行细致深入研究的重要方法。本文探索区域分割质子交换膜燃料电池内不同预紧力、氧化剂类型、操作温度、空气流量、气体湿度对流道和岸区域子电池性能的影响,主要研究结果如下：(1)预紧力的影响。在以氧气作为反应气体时,岸区域子电池性能总体比流道区域子电池性能高；在一定范围内,随着预紧力的增加,岸区域子电池内阻相应减小,其性能有所升高
本文从电化学反应器优化实际问题出发,借助计算流体力学(CFD),完成针对电化学反应器(锌溴液流电池单体和滚筒电镀槽)的流场优化与结构改进的工作。通过对FLUENT模拟结果分析,大大节省了电化学反应器流场优化和结构改进的时间和成本。本文研究结果证明了计算流体力学可以广泛应用在电化学反应器的优化与设计领域。锌溴液流电池是一种具有巨大应用潜力的氧化还原液流电池,锌溴液流电池的一些特性与其电解液的流动状态
本文以掺杂CeO_2基电解质为主要研究对象,制备了过渡族金属氧化物MgO和CoO复合CeO_2基电解质材料,探索提高CeO_2基电解质电导率的方法,最终提高固体氧化物燃料电池(SOFC)的整体性能。采用甘氨酸-硝酸盐法制备了Ce_(0.9))Gd_(0.1)O_(1.95)(CGO)和1mol%的CoO复合Ce_(0.9))Gd_(0.1)O_(1.95)(C℃GO)的电解质材料,研究了不同烧结温
利用预先合成的含有甲氧基萘结构的双氟单体,经亲核取代和接枝后磺化反应,制备了一系列具有不同磺化率的含有氢键的侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料(SHNPAEK-xx)。SHNPAEK-xx系列聚合物的性能测试表明,侧链结构使SHNPAEK-xx系列膜具有较高的质子传导率,分子内/分子间氢键能够有效地限制离子束的移动,有利于膜保持尺寸稳定性,同时氢键还能提高质子交换膜的阻醇性能。为了使质子交换膜材料在
PEM电池堆的单片较差表现出短板效应依然是电堆发挥出高性能的制约性因素之一。本文旨在研究PEM电池堆在额定工况下的单片一致性的特征。通过实验的手段,结合理论分析,定性的研究了各运行参数对PEM电池堆单片一致性的影响；采用田口法定量的研究了各运行参数对PEM电池堆的单片一致性的影响程度,并进行优化设计。主要的研究成果如下：(1)通过理论分析,指出PEM电池堆的单片一致性在不同的电流密度区域其主要的影
质子交换膜燃料电池(PEMFCs)作为一种清洁能源技术,特别是因为它的高能量密度、高能效和低温室气体排放,已经吸引了广泛的关注。质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池的操作温度大于100℃时,被认为有很多的优点：例如消除铂金催化剂的一氧化碳中毒现象,更快的电极反应动力学,简化的热管理和水管理,更高的能量效率,减少了贵金属Pt以及Pt合金催化剂的用量。然而,到目前为止,最常用的全氟离子质子交换膜,例如
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有功率密度高、能量转换效率高、可低温快速启动和无污染等优势,目前已成为世界各国研究的热点。然而,成本和耐久性成为了阻碍PEMFC商业化的两大障碍。到目前为止,还没有一套公认的评价膜电极耐久性的测试方法,并且膜电极的衰退机理也还需要更深入的研究。本文结合质子交换膜燃料电池汽车的实际运行情况及各工况对膜电极耐久性的影响,制定了评价膜电极耐久性的模拟工况耐久性测试方法。
质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)是一种将化学能转化为电能的装置。它具有低污染,能量转化率高、不受卡诺循环限制,启动快等优点。在传统的化石能源消耗殆尽的今天,新能源的开发显得尤为迫切。质子交换膜燃料电池的这些优点决定了它在未来新能源中扮演着重要角色。燃料电池在使用过程中,一直处于极为复杂的环境中,难免在燃料电池中出现各种杂质,燃
质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)由于其能量转换效率高、功率密度高、低温启动和无污染等优点,被广泛应用于汽车动力能源、便携式电源设备等方面。质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心部件之一,起到传导质子、分隔燃料和氧化剂并防止短路的作用。提高燃料电池的工作温度可以有效改善燃料电池中水热管理和催化剂中毒现象。但是,目前广泛使