SDC/YSZ/GDC复合电解质膜燃料电池研究

在钐掺杂的氧化铈(SDC)主电解质层上利用射频磁控溅射法沉积了氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)电子阻隔层和钆掺杂的氧化铈(GDC)化学隔层,制备了SDC/YSZ/GDC多层复合电解质膜及电池。对复合电解质膜的固体氧化物燃料电池进行了物相分析、微观结构表征和电化学性能测试。结果表明,复合电解质膜有效提升了电池的开路电位(OCV)和最大输出功率密度,这是因为复合电解质膜具有较高的离子电导率和电子电阻。

辐射接枝高分子电解膜的制备、表征及其在燃料电池中的应用

高分子电解膜是高分子燃料电池的关键材料之一。担当着阴阳极反应原料的隔离及离子电导的功能, 其性能决定着燃料电池的性能、成本及应用前景。辐射接枝电解膜由氟化的高分子骨架及磺化的接枝高分子链构成,前者赋予电解膜必要的强度、尺寸稳定性及低气体透过性,后者赋予其质子电导功能。综述了基材、单体及交联剂的筛选、合成工艺的调整等与辐射接枝电解膜的性能关系。

高分子电解膜燃料电池(一)

燃料电池是把水电解成为氧气和氢气的逆过程.在1839年,英国科学家Sir William Robert Grove发现氢气和氧气能够再结合产生水和电流,这也就是燃料电池的诞生.尽管现在有多种燃料电池,但高分子电解膜燃料电池是车用燃料电池中的领先者,被全球汽车制造商认为是传统内燃机的替代物.

高分子电解膜燃料电池(二)

4 铂和水 对燃料电池而言,铂是必需的。因为它非常易于与氢、氧快速成键,这对加快电极反应过程十分重要,同时它又利于有效地从中间体生成最终产物。举例来说,在氢分子发生反应时,阳极过程需要铂与氢原子成键,然后铂释放氢原子生成氢离子和电子。这就要求与氢原子成键的最优化,不能太弱也不能太强。

三种高分子电解膜燃料电池

前两期我们介绍了氢气/空气电解膜燃料电池.在实际应用中,还有几种其它类型的高分子电解膜燃料电池,虽然它们在发展程度和简化程度上都远不能与氢气/空气燃料电池同日而语,但我们仍然希望通过对以下三种高分子电解膜燃料电池的介绍,使读者能够全面了解高分子电解膜燃料电池技术的发展情况.

固体高分子型燃料电池的开发

引言 燃料电池在汽车行业,电子电器行业,能源行业等主要行业中最受瞩目的关键技术之一.燃料电池的开发对于今后世界产业界的影响不可计量,目前对燃料电池的实用性研究正在进行,但燃料电池的开发应用在技术方面、经济性以及基础结构等方面也存在着很多难以解决的问题,要实现大规模普及化,需要一定的时间.燃料电池的燃料为氢气,可以从天然气,石油等化石燃料中得到,同时也可以从太阳能,风力发电,或者生物能量(boimass)等多种多样的自然能源中得到.进而可以补充21世纪及将要枯竭的化石燃料,在不远的将来,可以从根本上改变依赖于石油的现代文明,在将来的燃料电池车中所要使用的燃料电池,其中最为关键是固体高分子型燃料电池.本文,主要讲述固体高分子型燃料电池的技术及开发现状和目前存在的问题.

固体高分子型燃料电池（PEFC）热电联产系统有望在2009年商品化

日本大阪煤气公司开发的采用固体高分子型燃料电池（PEFC：Polymer Electrolyte Fuel Cell）家用热电联产系统将于2009年实现商品化。根据叠层电池耐久性预测技术．可初步预测出叠层电池的连续运转时间可长达40000h。下一步将面向商品化．在降低成本及提高系统可靠性方面继续攻坚．

用于高耐蚀、低价格的固体高分子型燃料电池的新材料

日本大同特殊钢（大同特殊辋）株式会社已经开始开发并供给面向汽车等使用的固体高分子型燃料电池新材料（纳米金属镀层）。这种新材料用作隔板部件，以便收集燃料电池产生的电，能将燃料电池本体部分的堆大小和质量减至以往的一半左右，价格比以往主流的碳系列材料低1／10左右。

碳纤维织物，碳纤维织物卷、用于固体高分子燃料电池的气体扩散层材料．碳纤维织物的制造方法和用于固体高分子燃料电池的气体扩散层材料的制造方法

本发明的目的是消除碳纤维织物两端因重复卷取和退卷而产生的纤维束的松散。本发明按如下方式进行碳纤维束的防松散处理：将碳纤维束组成的碳纤维织物的两端切割成锯齿状或波浪状，使得织物的横向长度（f）与织物的纵向长度（I）的比率（t／1）变成0．2～5。

固体高分子型燃料电池电极催化剂

日本首都大学与大阪大学新近共同开发成功固体高分子型燃料电池（PEFC）电极用新型催化剂，通常使用的催化剂多为白金。此次研发的催化剂则是一种白金与WC颗粒等组成的复合材料，既保持了PEFC的发电性能又大大减少了白金用量，降低了电极制造成本。新型催化剂是将白金、碳和WC颗粒混合，通过强力机械处理而复合，从而提高了单位白金用量中高活性白金的比率。

固体高分子燃料电池的实用化进展

目前,全世界的主要汽车厂商、电力公司及综合电机公司都投入大量人力、财力、物力推进固体高分子燃料电池(PEFC)的研究开发和实用化,用来满足对清洁能源的需求。因为它不仅可驱动家庭用汽车,又可提供生活照明、空调用电,甚至消费电子设备如手机、个人数字助理和手提电脑也由它提供电源。而且这种设备还可和生活垃圾的处理联系,变废为宝,得到洁能,形成资源再利用,造福人类和保护地球。

固体高分子型燃料电池的燃料极用催化剂（CN1841822）

本发明是将贵金属微粒承载在由导电性物质构成的载体上而形成的固体高分子型燃料电池的燃料极用催化剂，所述固体高分子型燃料电池的燃料极用催化剂中，所述贵金属微粒和所述由导电性物质构成的载体的重量比（贵金属微粒：导电性物质）为60：40～95：5，而且贵金属微粒具备以下（a）～（c）的条件：（a）贵金属微粒含有铂和钌，其配比（铂：钌）以摩尔比表示在1：1～1：3的范围内；

1kW固体高分子型燃料电池

日本富士电机尖端技术公司于2003年推出了1kW级固体高分子型燃料电池PEFC。PEFC系统由发电设备与贮水槽设备构成。发电设备由改性器、电池组、热交换器、旋转机械、逆变器和控制电路等组成，并被装在一个壳体内。贮水槽为容量300L的水槽。PEFC工作流程为：煤气（或天然气）用改性器改性成富含氢的气体，再引入燃料电池组中。在燃料电池组发电过程中，改性气体中氢的70％～80％被消耗，剩余的氢用改性器的燃烧器燃烧，构成改性器的热源以维持热平衡。内置的逆变器将电能转换为200V的交流电并输出到电力系统。最后由改性器排出的余热通过热交换器，以75℃的热水形式存贮在贮水槽中。