低Pt載量、高活性以及高穩(wěn)定性的催化劑仍是車用PEMFC的一大挑戰(zhàn)。目前實際應(yīng)用于汽車燃料電池的催化劑主要為Pt/C。與Pt/C相比,Pt-alloy/C具有更高活性以及耐久性,其最有可能成為下一代車用燃料電池的候選催化劑。以目前Pt/C和Pt-...[繼續(xù)閱讀]

    目前,最先進的質(zhì)子交換膜是基于全氟磺酸離子交換聚合物(perfluorinatedsulfonicacidionomers)的質(zhì)子交換膜,也是目前在PEMFC中唯一得到廣泛應(yīng)用的一類質(zhì)子交換膜,如Nafion(R)和Dow(R)質(zhì)子交換膜。Nafion(R)和Dow(R)樹脂的分子結(jié)構(gòu)式如1.1節(jié)中圖1-...[繼續(xù)閱讀]

    全氟磺酸質(zhì)子交換膜由于需要依靠水作為質(zhì)子溶劑和質(zhì)子載體,工作溫度需要低于水的沸點,而通常低溫PEMFC工作溫度為80～90℃。美國國家能源部(DOE)對于質(zhì)子交換膜的技術(shù)指標(biāo)以及在線測試評價方法如表1-7和表1-8所示。表1-7　質(zhì)子交...[繼續(xù)閱讀]

    雖然全氟磺酸膜在質(zhì)子導(dǎo)電率、化學(xué)穩(wěn)定性、機械強度等方面都有著出色的性能表現(xiàn),但是在實際應(yīng)用中以Nafion(R)為代表的全氟磺酸膜存在溶脹、價格昂貴、甲醇滲透率高的問題。針對上述問題,科學(xué)家們進行了大量的研究,其研究目...[繼續(xù)閱讀]

    膜電極通常由5部分組成,即中間的質(zhì)子交換膜,兩側(cè)的陽極催化層和陰極催化層,最外側(cè)的陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層,其結(jié)構(gòu)如圖1-36所示,其各層的作用如下:圖1-36　膜電極結(jié)構(gòu)(1)質(zhì)子交換膜:①將反應(yīng)生成的氫離子由陽極傳遞到...[繼續(xù)閱讀]

    膜電極(MEA)是燃料電池的核心部件,其制備工藝較為復(fù)雜,工藝的優(yōu)劣直接影響燃料電池的性能和壽命。1.4.2.1　氣體擴散層的制備工藝質(zhì)子交換膜燃料電池的氣體擴散層(gasdiffusionlayer,GDL)通常是以碳纖維紙(簡稱碳紙)或碳纖維布(簡稱碳...[繼續(xù)閱讀]

    1.5.1.1　極板流場基本構(gòu)型由于雙極板在燃料電池中同時為冷卻水和反應(yīng)劑提供流動的流道,因此在兩面都需要加工出流場,流體在流場中的流動方向根據(jù)燃料電池的設(shè)計情況各不相同。氧化劑、還原劑以及冷卻液在流場中可以按照順...[繼續(xù)閱讀]

    石墨材料因其良好的導(dǎo)電性能以及在燃料電池工作環(huán)境中良好的抗腐蝕性能受到研究者的青睞,在傳統(tǒng)的燃料電池研究中雙極板多基于石墨材料制造而成,表1-14是石墨雙極板的部分性能參數(shù)與DOE(DepartmentofEnergy美國能源部)提出的燃料電...[繼續(xù)閱讀]

    在對石墨雙極板進行了一定研究的基礎(chǔ)上,研究者們將目光投向了復(fù)合材料,希望復(fù)合材料能夠兼具純石墨板和金屬雙極板的優(yōu)點,達(dá)到耐腐蝕、體積小、質(zhì)量輕、強度高的性能要求。總的來說,復(fù)合雙極板可以分為碳基復(fù)合材料雙極板...[繼續(xù)閱讀]

    石墨雙極板和石墨基復(fù)合雙極板憑借其良好的導(dǎo)電性能、較小的接觸電阻以及良好的抗腐蝕性能在傳統(tǒng)的燃料電池研究中一直作為雙極板的基礎(chǔ)材料受到研究者的關(guān)注,但是石墨板和復(fù)合材料雙極板制造難度大、制造時間長的缺點導(dǎo)...[繼續(xù)閱讀]