【摘 要】
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质子交换膜燃料电池作为一种工作效率高、环境友好、室温启动快的洁净能源技术,目前已成为能源领域的研究热点之一,但是电池的使用寿命是制约其商业化的重大障碍。随着PEMFC研究的深入,燃料电池在其工作过程中极容易发生缺气,而缺气会导致电池产生负压。负压的出现很可能会导致催化剂性能的衰减、质子交换膜的降解和损坏等现象从而极大地降低燃料电池的使用寿命。因此,为了提高燃料电池的使用寿命,我们应该尽量减少缺气给
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质子交换膜燃料电池作为一种工作效率高、环境友好、室温启动快的洁净能源技术,目前已成为能源领域的研究热点之一,但是电池的使用寿命是制约其商业化的重大障碍。随着PEMFC研究的深入,燃料电池在其工作过程中极容易发生缺气,而缺气会导致电池产生负压。负压的出现很可能会导致催化剂性能的衰减、质子交换膜的降解和损坏等现象从而极大地降低燃料电池的使用寿命。因此,为了提高燃料电池的使用寿命,我们应该尽量减少缺气给燃料电池带来的伤害。在此,我们提出了采用半导体二极管屏蔽电池缺气产生的负压的方法,通过抑制负压以达到保护
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本文研究了常见杂质对固体氧化物燃料电池的电解质及电池性能造成的影响。首先通过改进的溶胶—凝胶pechini法制得质子传导的BaZr_0.1Ce_0.7Y_0.2O_(3-δ)电解质细粉。并对其烧结性能，形貌，电化学性质分析。采用干压法，将电解质粉压在BZCY/NiO阳极上，制成电解质—阳极一体化的电解质薄膜，采用丝网印刷法涂上阴极，烧结成单电池。分析电池阻抗及输出性能，发现在700°C时具有最高的
严重的环境污染问题和能源资源供给不足问题已经成为制约全球经济发展的两大问题。在微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）中，废水中的有机污染物可以在微生物的作用下被催化氧化，有机底物被氧化后所释放的电子沿着微生物的呼吸链转移到阳极上，之后电子经由外电路被阴极电子受体接受从而形成回路，产生清洁能源-电能。从原理上看，这在一定程度上可以缓解前面提到的两大难题，因此近年来得到了人们
质子交换膜燃料电池（PEMFC）已开始应用于航天、军事、电子设备和汽车等行业，其核心材料质子交换膜目前还是以杜邦公司生产的全氟磺酸膜系列Nafion膜为主。Nafion膜的质子传导率高、化学稳定性和热稳定性好，却存在价格昂贵、对水依耐性较强的缺点，从而阻碍了PEMFC的推广应用。因此，开发综合性能优良、成本较低的质子交换膜材料是目前PEMFC研究的前沿和热点。聚苯醚（PPO）具有热稳定性和化学稳定
高聚物封装微型直接甲醇燃料电池(Micro Direct Methanol Fuel Cell, μDMFC)是借鉴微电子及MEMS器件塑封工艺的基础上发展起来的,该封装工艺在减小电池体积和提高电池比能量等方面取得了进步。但是在热.机械循环载荷的作用下,封装结构内部应力分布状况发生改变,对电池的性能和寿命产生重要影响。本文针对这一问题,进行了相关的材料力学实验,设计、分析并制作了不同结构的环氧树脂
脉冲排气质子交换膜燃料电池(PEMFC,下同)的氢气利用率高,且通过合理的系统控制策略,能完全利用由阴极渗透到阳极的水对阳极侧膜进行润湿,从而简化阳极增湿系统。但是,当采用空气作为氧化剂时,由于阴阳极之间存在水和氮气的浓度梯度,水和氮气由阴极向阳极的渗透和累积,将会导致阳极流道内的燃料分布不均,影响PEMFC的电流密度分布均匀性；严重时,甚至使PEMFC出现局部燃料饥饿,发生炭腐蚀,从而使电池性能
燃料电池技术是人类摆脱对化石能源依赖的主要渠道之一,有着广阔的研究空问和应用领域。其中以SOFC(高温固体氧化燃料电池)的应用效率较高,却基于在该领域研究和应用最晚,研究条件最为苛刻,研究效果不理想。现阶段,对SOFC的研究更多的是集中在电池材料方面,但对SOFC的模拟化研究也不少。对于电池堆系统的整体性模拟主要集中在热电联产方面,而进行热、电、气联产应用的还鲜有报道,因此本文进行的模拟以甲烷为燃
固体氧化物燃料电池能获得较高的发电效率,其排气温度与燃气轮机涡轮进口温度具有相容性,将它们组成混合系统,可以进一步提高系统的效率。该混合系统,理想的燃料是天然气,其尾气中含有一定量的C02,随着该混合系统研究的不断深入和环境保护意识的不断加强,有必要研究其尾气中CO2的捕捉。随着计算机技术的发展,采用计算机模拟对SOFC-GT混合系统进行研究是一种行之有效的方法。本文借助Aspen Plus流程模
质子交换膜是质子交换膜燃料电池的关键组件。以Nafion膜为代表的传统全氟磺酸膜存在制备工艺复杂、成本高、高温性能下降等问题。磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜在成本及阻醇性能上有明显优势,有望用于质子交换膜电池。但高磺化度的SPEEK在水中溶胀非常大,只适用于制备交联膜。中、低磺化度的SPEEK虽然抗溶胀性良好,但其电导率、保水性及机械强度等仍然有待进一步提高。掺杂强吸湿性的酸性无机材料、制备
直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)具有理论比能量高、燃料便于携带与储存、结构简单等优势,在小型电子设备方面具有广阔的应用前景。作为DMFC的核心功能层—催化层是电化学反应发生的场所,其结构对膜电极及燃料电池性能具有至关重要的影响。本论文利用电流体动力雾化(Electrohydrodynamic Atomization, EHDA)层层沉积技术,并在沉
工况条件下的耐久性是制约质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化的最重要的问题之一。研究表明,燃料电池在启停等工况过程中会产生远高于碳催化剂载体的动力学腐蚀电压(>1.4V),引起碳载体的高速腐蚀,导致催化层的结构的改变,对膜电极(Membrane Electrode Assembly, MEA)的电催化性能和寿命产生严重的损害。因此消除或缓解这种工况条件下产生的高电压时提高燃料电池寿命必须解决的问