【摘 要】
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质子膜燃料电池(PEMFC)中的反应为多相反应,每个反应位点都应同时具有传输电子的Pt/C,传输质子的Nafion和反应气体(H和O).目前,PEMFC系统中电极催化层及结构并未达到最佳设计
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质子膜燃料电池(PEMFC)中的反应为多相反应,每个反应位点都应同时具有传输电子的Pt/C,传输质子的Nafion和反应气体(H<,2>和O<,2>).目前,PEMFC系统中电极催化层及结构并未达到最佳设计.传输通道的导通率和传输效率仍比较低.为了弄清楚窨是什么制约着三种传质,该文研究了PTFE,Nafion和催化层中的催化剂含量及催化剂表面积对催化剂利用率和电极性能的影响,结果表明:1、采用向含PTFE的气体扩散电极中浸入Nafion的方法可以得到比亲水电极更高的催化剂利用率;2、在亲水型电极中,催化剂颗粒之间的电子导通会受到nafion的阻碍;nafin含量的增加,导致催化剂利用率降低,同时会增大催化层的电子传递电阻;3、催化层中的PTFE对催化剂利用率的影响不大.PTFE颗粒在催化层中的分布是比较均匀的;4、用远小于目前的催化剂的含量就可以满足电化学极化的需要,目前电极性能的主要限制因素是催化层内的气体扩散;5、通过表面处理,金属极板的自腐蚀速度可降低近两上数量级.
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