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.

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.

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。

高分子电解质型燃料电池的工作原理及改进方法——评《图解化学电池》

由于不可再生能源的枯竭引发的环境污染、全球气候变暖等问题日益严重,可再生能源的重要性不断提高,其中,高效、清洁、含量丰富的氢能成为能源热点。化学电池是靠内部的化学反应产生电能,并将该电能加以释放的电源的总称。化学电池包括一次电池、二次电池、燃料电池以及特殊电池等4大类。燃料电池可以直接将燃料中的化学能转化为电能,而无需经过燃烧过程,优点是能源效率高、排放接近零、噪音低且可靠性高。

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。

高分子电解质型燃料电池

本发明的高分子电解质型燃料电池具备导电性隔板，该导电性隔板由含有粘结剂、平均粒径50μm以上并且是导电性隔板最薄部分厚度1/3以下的导电性碳粒子及导电性碳微粒和微细直径碳纤维中至少一种的组合物的成型板构成。

光聚合PEO体系高分子固体电解质膜的制备及其性能

Polyethylene glycol diacrylates(PEGDA)monomers, which contain double bond on the terminal group of polyethylene glycol(PEG)and can be used in synthesis of UV-curable solid polymer electrolytes (SPE), were prepared through esterification of PEG and acrylic acid.A cured conductive polymer film consisting of lithium salt was then obtained by irradiation with ultraviolet rays.The factors affecting film-forming,photosensitivity and conductance were studied.From experiments, while Li/O=1/6 and n =18,the ionic conductivity of the SPE membrane could reach 10 -5 ?S·cm -1 at room temperature and its performance was relatively good.

用于聚合物电解质膜燃料电池中的质子导电膜

聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC)是 2 0世纪 6 0年代兴起的第五代燃料电池 ,以其诸多优点正引起人们越来越多的关注和研究。其中作为电解质的功能高分子膜是这类燃料电池的“心脏”,起着隔离阴阳极、绝缘电子和选择性输运质子的作用。它的性能决定着 PEMFC的输出功率、电池效率、成本及应用前景。文中对这类膜材料 (包括全氟磺酸膜、掺杂酸型膜及接枝型磺酸膜等 )的结构、性能及发展现状作了综述 ,并指出在膜材料上的突破将使燃料电池成为 2

真空注浆法制备YSZ电解质膜管及其在固体氧化物燃料电池中的应用

以吡啶为分散剂，采用真空注浆法制备出膜厚为 0．2 mm、长度为 140 mm的致密 YSZ电解质膜管。研究了烧结温度对样品致密度和离子导电率的影响．用1650℃烧结2h 制备的致密YSZ电解质膜管组装成固体氧化物燃料电池，以氢气和煤气为燃料，研究了电池在500～900℃的电化学性能．实验结果表明，用真空注浆法可制备出高质量和高密度的YSZ电解质膜管，在1600℃烧结后，其相对密度已达到理论密度的 98．1％，接近理论密度．单电池的开路电压最大值为1．213 V，最大输出功率为0．48 W．以氢气为燃料的燃料电池性能明显高于以煤气为燃料的电池性能．

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.

流延法制备陶瓷燃料电池电解质膜的研究进展

本文介绍了用于陶瓷（固体氧化物）燃料电池电解质膜制备的先进的流延工艺，详细分析了粉料、溶剂、分散剂、粘结剂和塑性剂等主要原材料及其在流延料浆中的作用机理，最后简要地阐述了典型的流延制备工艺过程。

高温质子交换膜燃料电池用离子液体聚合物电解质的研究进展

综述了近十几年来高温质子交换膜燃料电池用离子液体聚合物电解质的研究进展及其在高温质子交换膜燃料电池中的应用进展,指出了此类电解质目前存在的亟待解决的两个问题:咪唑类离子液体毒化Pt基催化剂和复合膜中离子液体的长期稳定性。最后对高温质子交换膜燃料电池用离子液体聚合物电解质的发展前景作了展望,即开发与Pt基催化剂相容的离子液体聚合物电解质以及预防复合膜内离子液体的流失,即提高高温质子交换膜燃料电池的性能及长期稳定性,最终提高高温燃料电池的寿命。

聚合物电解质膜燃料电池电催化剂的进展

评述了近年来聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)电催化剂的进展,其中包括核/壳结构、中空结构等结构及形状可控的Pt基催化剂、非贵金属催化剂及石墨烯、有序介孔碳等新型载体,并对发展前景进行了展望。

燃料电池聚合物电解质膜

本文简要介绍了聚合物电解质膜燃料电池的定义、分类、工作原理及其特点,综述了国内外在燃料电池聚合物电解质领域的最新成果。对质子传导率与甲醇渗透系数的关系进行了初步探讨,详细评述了近年来AAPEM和ACPEM这两类聚合物电解质膜的研究进展,并对今后的研究趋势作了展望。

用于高温质子交换膜燃料电池的聚合物电解质膜研究进展

高温质子交换膜燃料电池在降低燃料电池水热管理复杂性、催化剂中毒方面有明显优势;可改善电池阴阳两极尤其是阴极氧气还原反应的动力学特性,提高电池的效率。聚合物电解质膜作为关键材料之一,在高温时易失水导致质子传导率降低、机械强度和热稳定性不高等问题。本文基于磺酸、磷酸和离子液体等不同质子传递介质,对高温聚合物电解质膜进行综述,比较了各类聚合物电解质膜的优缺点及应用时存在的问题,着重探讨嵌段共聚物在高温聚合物电解质膜方面的潜在应用,指出离子液体的添加不但可作为质子载体,而且在构建嵌段聚合物结构方面可发挥"诱导剂"作用。提出通过分子设计可更好了解嵌段聚合物的空间构效关系,进而通过结构设计提高膜的质子传导性能和稳定性。

聚合物电解质膜燃料电池空气供应系统故障诊断

聚合物电解质膜燃料电池(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell,PEMFC)空气供应系统中的故障通常会导致系统性能衰减甚至对电堆造成损害.针对PEMFC空气供应系统的故障诊断问题,提出了一种基于改进的人工蜂群算法(IABC)优化支持向量机(SVM)的故障诊断方法.采用文献中的非线性燃料电池系统模型,并在系统中加入方差为1的高斯噪声.通过引入Levy飞行策略,对标准人工蜂群算法(ABC)进行改进,提高了人工蜂群算法的全局搜索的能力,进而通过改进的人工蜂群算法优化支持向量机的惩罚因子C和核函数参数g,利用优化后的SVM分类器模型对PEMFC空气供应系统进行故障诊断研究.结果表明,该IABC-SVM算法故障诊断的准确率达到96.12%,具有良好的故障诊断效果.