【摘 要】
:
直接甲醇燃料电池(简称DMFC)以其高效、高能量密度、低排放和燃料储运及补充方便等特点被认为是适应未来能源和环境要求的理想动力源之一.DMFC被认为最适宜作可移动动力电源和便携式电源,如电动车电源和手机电池.目前,DMFC面临两大主要难题:一是甲醇从阳极向阴极的透过率高,即膜的阻醇性能较差;二是阳极催化剂对甲醇氧化反应的活性低.本论文在阻醇质子交换膜材料方面进行了新的尝试.磺化聚醚醚酮膜(SPEE
论文部分内容阅读
直接甲醇燃料电池(简称DMFC)以其高效、高能量密度、低排放和燃料储运及补充方便等特点被认为是适应未来能源和环境要求的理想动力源之一.
DMFC被认为最适宜作可移动动力电源和便携式电源,如电动车电源和手机电池.目前,DMFC面临两大主要难题:一是甲醇从阳极向阴极的透过率高,即膜的阻醇性能较差;二是阳极催化剂对甲醇氧化反应的活性低.本论文在阻醇质子交换膜材料方面进行了新的尝试.
磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)是直接甲醇燃料电池用质子交换膜的候选材料之一,但是当温度和磺化度较高时,该膜在甲醇水溶液中溶胀非常严重,甚至溶解,使其使用温度受到限制.为了解决上述问题,我们将聚苯胺(PANI)和SPEEK共混制膜,准备利用酸碱聚合物之间的相互作用对SPEEK膜进行改性.SPEEK含有酸性的磺酸基团,将其与含有碱性胺基的PANI共混时,磺酸基团与胺基发生相互作用而形成离子键或氢键,从而起到对SPEEK的改性作用.
我们制备了不同磺化度、不同PANI含量的SPEEK/PANI共混膜,并对其性能进行了考察.实验结果表明,PANI加入可以使膜的可用温度提高.对于磺化度分别为67.67﹪和50.11﹪的SPEEK膜,加入20wt﹪的PANI后,共混膜的可用温度分别较对应的SPEEK膜提高了60℃.PANI的加入还使共混膜的阻醇性能显著提高.对于PANI含量为10wt﹪和20wt﹪的SPEEK/PAN(DS=50.11﹪)共混膜,其甲醇透过系数分别为1.65×10<-7>cm<2>/s和3.04×10<-8>Scm<2>/s,分别比相应的SPEEK膜下降了96.9﹪和98.7﹪.另外,SPEEK/PANI共混膜表现出良好的高温电导率.
PANI含量10wt﹪的SPEEK/PAN(DS=50.11﹪)共混膜,在140℃时电导率可达0.074S/cm,与该温度下Nationll5膜的电导率相近.
这些研究结果显示,SPEEK/PANI共混膜和SPEEK膜相比性能有很大的改善,更有望作为中高温DMFC用质子交换膜.
其他文献
随着电力系统容量的不断增长,电力系统暂态稳定性成为电力系统规划、运行和调度中要考虑的重要问题.但以往的暂态稳定分析中很少关注保护动作特性对于电力系统暂态稳定性的影响.实际上在电力系统运行的过程中会出现故障或不正常运行状态,而继电保护正是将故障元件从电力系统中切除,处理不正常的运行情况,确保电力系统安全稳定运行的主要装置.而且当一个大的扰动被清除,在随后的暂态过程中,系统中的电压和电流经常会出现较大
开方式、可重构数控系统已成为当前数控领域研究的新热点,它构建在一个开放式的平台之上,具有模块化的组织结构,同时允许用户根据需要进行选配和集成,可更改或扩展系统的功能,以迅速适应不同的应用的需求。本文主要研究的是ARM加DSP可重构控制器的ARM系统的部分。将嵌入式系统应用于该体系,可以提高系统的整合性能,有利于系统的开放性。IEC61131-5作为PLC通信标准为系统提供了标准的接口。 本文
本文根据当前光纤光栅传感技术的发展状况,主要对光纤光栅传感阵列应用于电力设备内部温度在线监测系统的一些关键技术进行了研究。 本论文主要做了以下几个方面的工作: 1、在基于相位掩模法技术构成的在线监控光纤光栅刻写系统上,对光纤光栅刻写过程中光栅参数与刻写条件的关系进行了研究;探索了一种行之有效的抑制光纤光栅边模的简易方法,即通过调节和控制激光束光斑来抑制光纤光栅的边模。此外,通过合理利用
本文实现了以TMS320LF2407A DSP为控制核心的无速度传感器直接转矩控制系统。重点研究了磁链观测和无速度传感器转速辨识的方法。 利用MATLAB对基于u-i模型的纯积分磁链观测器和磁链状态观测器这两种观测磁链的方法进行了研究,仿真结果表明磁链状态观测器可以较好的克服纯积分磁链观测器的缺点。在此基础上又分别对自适应转速辨识和直接计算两种转速辨识方法进行了仿真,比较了两种方法各自的优缺点。
随着社会发展、人们生活水平的提高,高性能的应急电源已成为生产、生活中不可缺少的应急供电设备,以防止突然断电给人们正常的生活秩序和学习带来的影响,以及对生产、生活中特别重要的负荷造成重大的经济损失。传统的应急电源大多采用柴油发电机组,但由于柴油发电机组存在烟气和噪音污染、有火灾隐患、维护工作量大等难以克服的弊端,已逐渐被UPS(Uninterruptible Power Systems)与EPS(e
煤燃烧过程中微量砷的排放对环境会产生危害。本文系统地就我国煤中砷的分布与赋存特性,燃烧过程中砷化物生成的机理、析出特性、转化规律,砷污染治理技术等一系列问题进行研究,采用理论与模拟研究的方法,得出了砷在不同的炉内温度下有不同的稳定形式,煤中的砷在燃烧过程中大部分都可释放出来,释放出来的大多数砷被细飞灰俘获,很少一部分排入大气中。提高除尘效率在脱除元素砷和离子砷方面有很大的潜力,烟气脱硫系统的温度相
结晶器液位控制系统是提高连铸产品质量的关键环节,传统的连铸机液位控制方法采用常规的PID控制,存在如下不足:开始、结束浇注和换中间包浇注时,超调量大,过渡时间长;塞棒头和侵入式水口被腐蚀引起控制精度差;侵入式水口堵塞物的突然脱落引起液位剧烈波动;无法克服拉速波动引起的扰动。 本文在仔细研究分析了结晶器液位控制所面临的困难和深入研究了多种结晶器液位控制方法的基础上,结合连铸机液位控制的实际情况
我国东部和南部地区经济相对发达,因此国家为了支持发达地区经济建设,实施了西电东送工程。这使得跨区域电网输电得以迅速发展。而目前,直流输电已经成为了跨区输电的新的模式。我国跨区直流输送工程已经有葛南、天广、三常、三广等多条直流输电工程,随着三峡工程的推进,我国已经是世界上直流输送容量最大的国家。本文以三常直流工程为重点研究对象,阐述三常直流工程的相关特点。三常直流工程采用了ABB公司的MACH2技术
本论文在多晶材料的模拟计算方面进行了两点研究:1.对已有的RCP-LV多晶模型进行优化,使之能更好地表征实际材料的几何结构;2.对用于计算等效介电常数的LV-FEM模型进行结构与功能等多方面的改进。RCP-LV模型与其他模型相比在多面体(晶粒)体积分布上实现了可变性,但是RCP-LV模型中用以表征晶粒的多面体(多边形)在外形上过于规则,与实际材料有一定差别。因此我们构思了对母体RCP实施扰动的方法
电磁屏蔽是目前防止电子通讯设备被电磁干扰的主要措施之一。结构型导电高分子材料聚吡咯(Polypyrrole,PPy)是一种新型电磁屏蔽材料,具有电导率可调,电磁屏蔽效能优良、热稳定性好等优点。本论文研究了在塑料封装材料表面制备导电聚吡咯(PPy)电磁屏蔽薄膜的化学氧化聚合方法,并用法兰同轴传输装置测试聚吡咯薄膜的电磁屏蔽效能,用扫描电子显微镜(SEM)对其微观形貌进行表征。另外还通过有限元模拟的方