质子交换膜燃料电池启动策略

为了缩短质子交换膜燃料电池启动过程中氢气/空气界面存在的时间并限制电堆启动电压,通过实验研究直接启动、启动前氢气吹扫时间以及启动辅助负载对质子交换膜燃料电池性能影响的差异性,在此基础上提出一种电堆启动时氢气吹扫阳极和启动辅助负载相结合的燃料系统启动控制策略.实验验证了该启动控制策略不仅能限制燃料电池启动时的高电压以及缩短燃料电池启动过程中电堆阳极侧氢气/空气界面的存在时间,还有利于提高单电池的电压均衡性,是一种有效的质子交换膜燃料电池启动控制策略.      

质子交换膜燃料电池流场截面设计及三维模拟

在质子交换膜燃料电池中,流场的设计对电池的性能有重大影响.基于计算流体力学软件Fluent6.3和Gambit2.2,通过比较不同流道横截面形式、调节流场通道深度等结构参数,建立了氢-空质子交换膜燃料电池3D数学模型,并进行了模拟和性能优化.模拟结果表明,燕尾形流场截面的综合性能优于其他截面形状流场的综合性能;在一定范围内,截面的深度对燃料电池的性能有较大影响.     

PEMFC钛金属双极板表面改性研究进展

钛和钛合金具有低密度、高强度,在酸性环境中表现出优异的耐蚀性能,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板中具有很高的研究和使用价值。介绍了质子交换膜燃料电池的工作原理,石墨材料、金属材料和复合材料等双极板的优缺点。以钛金属双极板为例,综述了金属双极板表面改性方法及其研究进展,指出了未来钛金属双极板表面改性的研究方向。     

我研发出国际先进水平燃料电池

中国科学院大连化物所承担的国家“九五课题”———“5～ 10ｋＷ质子交换膜燃料电池组”通过了中科院组织的专家鉴定 ,这标志着我国自主开发研制的燃料电池已达到国际先进水平。5～ 10ｋＷ质子交换膜燃料电池组 ,具有体积小、功率大、运行稳定时间长、无污染、无噪声的特点 ,单节电池连续稳定运行已达到 10 0 0ｈ以上 ,性能指标达到国外同类产品先进水平。该燃料电池组的结构、部件和放大工艺已申请了 2 5项国家发明专利 ,并拥有十几项专有技术 ,形成我国自主的燃料电池知识产权我研发出国际先进水平燃料电池…     

法国研制超低铂含量的燃料电池电极

法国MHSEquipmentSAS公司的下属MHS能源部门6月9日宣布,其制造出了超低铂含量的质子交换膜燃料电池电极（0．1ug／cm^2）。     

质子交换膜水电解技术研究现状

质子交换膜(PEM)水电解技术是一种清洁环保的制氢技术,具有效率高、氢气纯度高、无污染等特点.介绍了质子交换膜水电解原理、水电解池溶液的组成、质子交换膜和阴阳极催化剂的研究状况.认为阻碍质子交换膜(PEM)水电解技术商业化的主要问题在于关键材料成本过高,因此,开发低成本的质子交换膜和阴阳极催化剂是今后质子交换膜(PEM)水电解技术研究的主要方向.     

Pt基核壳结构质子交换膜燃料电池氧还原催化剂研究进展

质子交换膜燃料电池在电动汽车动力电源上有广泛的应用前景,其电催化剂的主要成分是Pt,Pt昂贵的价格限制了质子交换膜燃料电池的商业化应用。Pt与3d族过渡金属合金能显著提升Pt催化剂的催化活性,但是活泼的过渡金属元素会在电化学过程和酸性环境下溶出,从而降低燃料电池的整体性能,Pt合金催化剂的稳定尚需提高。Pt基核壳结构催化剂由于成分和结构可调,在提高Pt基催化剂的Pt利用率、催化活性和稳定上有很大潜力,是质子交换膜燃料电池催化剂的研究热点之一。本文按照Pt基核壳结构催化剂的成分划分,从合成方法、结构设计与表征、催化活性、稳定性等方面综述了最近几年Pt基核壳结构催化剂的研究进展。已有研究显示通过控制催化剂纳米尺度的结构和成分分布,包括控制Pt壳层厚度、核与壳的成分、催化剂尺寸和形貌,设计多层核壳结构的催化剂和对催化剂进行后处理等途径,可以制备出各种结构的Pt基核壳结构催化剂,并对壳层Pt原子形成不同程度的电子转移效应和几何晶格应变,提高了催化剂的催化活性和稳定性。     

稀土在燃料电池中应用的最新研究进展

燃料电池具有能量转化率高、环境污染小、噪声低、灵活性大、使用寿命长等诸多优点,在电动汽车、潜艇、航天、洁净电站、移动电源等各个领域具有广阔的应用前景.稀土元素因其特殊的物理和化学性质,在改进和提高燃料电池性能等方面具有潜在的应用前景.本文较全面综述报道了近五年来国内外稀土在固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)中应用的最新研究进展.     

质子交换膜燃料电池双极板用不锈钢的聚苯胺涂层改性

将苯胺单体滴加到硫酸溶液中配制成电解液,采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层,通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板的防腐性能,利用自制的导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板的界面接触电阻,探讨聚苯胺涂层用于质子交换膜燃料电池双极板改性的可能性。结果表明,在优化工艺条件下制备的聚苯胺涂层的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369 mV和0.479μA/cm2,与裸钢相比,腐蚀电位升高536 mV,腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换膜燃料电池的实际工作环境进行恒电位极化曲线测试,分析测试后的溶液离子含量。结果表明,涂层改性不锈钢板的腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级,具有很好的耐久性;阳极环境比阴极环境具有更强的腐蚀性。恒电位极化测试前,压力为1.4 MPa时,裸钢和涂层试样的界面接触电阻分别为97和145 mΩ·cm2,腐蚀后涂层试样的界面接触电阻比裸钢的低更多。用聚苯胺改性的不锈钢的防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值,在质子交换膜燃料电池双极板中具有很大的应用潜力。     

化学镀铂法制备质子交换膜燃料电池膜电极

用化学镀铂法制备质子交换膜燃料电池膜电极,提出了膜电极的微观结构模型及膜电极的化学铂机理。通过考察镀铂工艺对膜电极性能的影响,确定了化学镀铂法制备肛电极的最佳工艺条件：在Ｎａｆｉｏｎ１１７膜的两无镀上一层铂,压上碳黑或碳载铂,然后用低浓度的与氯铂酸等浓度的肼溶液化学镀铂     

掺杂炭黑质子交换膜的电吸附脱盐性能研究

采用溶液浇注法分别制备了全氟磺酸质子交换膜(CEM)和掺杂了0.5%炭黑(质量分数)的掺杂全氟磺酸质子交换膜(CEM-C),并将两种膜应用于自制的电吸附脱盐模块中处理高浓度氯化钠溶液.采用交流阻抗法计算了两种膜的质子电导率;用XRD,SEM表征了其结构性能;在电吸附试验中,考察了这两种膜以及流速、电压对电吸附性能的影响.结果表明,CEM-C膜与CEM膜相比,CEM-C的质子电导率提高了35%,电吸附量和出水浓度的稳定性都有很大的提高.     

质子交换膜燃料电池用膜增湿器仿真分析

膜增湿器为质子交换膜燃料电池水热管理系统的关键部件,本研究考虑与燃料电池工作条件的强耦合,系统地进行了膜增湿器运行参数和几何参数的敏感性仿真分析。基于Matlab/Simulink建立了膜增湿器稳态数学模型,分析了湿侧和干侧的入口质量流量、温度和压力以及膜厚度和面积对膜增湿器传热量、水分传递量、干侧出口相对湿度和水分传递率的影响。研究表明:提高入口质量流量会提高传热量,并且能有效提高水分传递量,但会使水分传递率和出口相对湿度降低;干湿两侧温度的增加可以使膜中水的扩散系数和水传递量增加,但过高的温度会显著提高水蒸气饱和压力,降低水的活度,进而降低膜含水量,不利于水的传递;压力的变化对传热的影响很小,但总压的提高会使湿侧入口含湿量下降,水分传递量下降,但水分传递率升高;较大的膜面积以及较低的膜厚度能够提高膜水分传递量和水分传递率,可以有效地提高膜增湿器和燃料电池系统水热管理性能。      

质子交换膜燃料电池双极板的研究进展

双极板作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心元件，其工作特性对PEMFC的输出功率和服役时长有很大影响。双极板所用材料主要为石墨、复合材料和金属。对比3种材料，金属双极板因材料强度高、易导电导热、易加工成形、造价低廉等优点，成为当前燃料电池双极板设计研究应用的一大主流。然而，金属双极板在酸性工作环境中极易被腐蚀，腐蚀产物氧化膜导致双极板表面的接触电阻系数大幅地增加，严重限制了燃料电池功率的输出和寿命的长短。表面涂层改性是解决金属双极板应用所面临问题的有效途径之一，涂层种类有贵金属、金属化合物和碳基涂层等。阐述了不同类型双极板的特性，总结了金属双极板表面改性涂层的种类及研究状况，并预测了金属表面处理的发展趋势。     

中外科学家联合发现石墨烯类膜材料新特性

正日前,中国科学技术大学教授吴恒安、特任副研究员王奉超,与诺贝尔物理奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作,在石墨烯类膜材料输运特性研究方面取得突破性进展,发现石墨烯以及氮化硼等具有单原子层厚度的二维纳米材料可以作为良好的"质子传导膜"。11月26日,《自然》杂志在线发表了这一研究成果。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,燃料电池具有能量转化效率高、无需耗费充能时间、零排放无环境污染等诸多优点。然而,燃料电池中的核心部件"质子传导膜"存在燃料渗透等难     

碳载铂催化剂的制备与性能

采用羟基铂酸为前驱体,通过沉淀转化工艺制备了铂担载量为20%(质量分数)的碳载铂催化剂。通过该方法制备得到的催化剂中纳米铂颗粒的粒度细小均一(约2.9 nm)、在载体上分布均匀、杂质Cl-含量少。质子交换膜燃料电池(PEMFC)单电池测试表明,该方法制备的催化剂对H2氧化的催化性能与E-TEK商品催化剂相当,最高输出功率密度达到1.34 W/cm2。     

DMFC甲醇渗透问题的研究进展

直接甲醇燃料电池（DMFC）是一种不需要燃料重整器而以甲醇直接进料的电化学装置。DMFCs的技术水平目前处于大规模商业化的准备阶段。鉴于DMFC商业化的主要障碍之一是甲醇渗透问题，全面解决甲醇渗透问题取决于许多因素，重点有以下几个方面：（1）改进电解质隔膜性能，（2）控制甲醇进料浓度，（3）改善电极催化活性，（4）改进MEA的结构及电池组装技术，（5）用其他醇取代甲醇，（6）用阴离子交换膜取代Nation膜开发碱性DMFC。提供一种质子传导率高，而又能显著降低甲醇渗透率的新型质子膜是上述诸因素中最有效的措施之一。     

质子交换膜燃料电池的研究与开发

质了交换膜燃料电池属高效、低污染的供电电源、作为供电站和汽车运输的动力源看,其前景看好。本语文介绍燃料电池的工作原理、性能以及在降低三个主要组件成本等方面的研究进展 。     

质子交换膜燃料电池电极催化材料发展概况

质子交换膜燃料电池 (PEMFC)具有低温快速启动、比能量高、无噪音、无污染等诸多优点 ,在潜艇、航天、洁净电站、移动电源及电动汽车等各个领域具有广阔的应用前景 ,引起人们巨大关注。对PEMFC电极催化材料的发展现状作了简要概述 ,并指出为达到商业化目的 ,PEMFC关键材料、关键技术尚需作出较大突破。对于电极催化材料 ,应努力提高铂金属利用率 ,降低铂担载量 ,降低制造成本 ;应努力增强催化剂抗中毒能力 ,以达到实用化要求     

金属双极板冲压过程有限元模拟及工艺优化

金属双极板是交换膜燃料电池的重要零部件,为了充分发挥其作用,本文对金属双极板冲压过程有限元模拟及工艺优化进行了分析。     

基于Proteus的音频功率放大器的设计与仿真

开发了一种音频功率放大系统的硬件设计,该系统由前置放大电路、音调调节电路及功率放大电路3部分组成,借助Proteus仿真软件平台对电路进行仿真和性能测试分析.实验证明,仿真结果与实测结果非常接近,达到设计要求,证明这种设计方法可提高设计效率,节约成本,具有很好的可实现性.