质子交换膜燃料电池的性能

以铂黑为电催化剂、Nafion117为电解质制备了膜＆电极组件，分析了电极结构、电池结构和操作条件对质子交换膜燃料电池性能的影响．结果表明：催化层内的聚四氯乙烯（PTFE）和质子导体Nafion的含量都有一最佳值范围，过少不能提供足够的反应界面、气体通道和质子通道；过多则增大气体和质子传递阻力．提高温度和压力将改善电池内电化学反应和传质．良好的电池结构将有利于电池排水和减小接触电阻．

质子交换膜氢泵高效分离低氢气体

提出质子交换膜氢泵的低氢气体分离方法,依据H2极高的电化学选择性解离传递实现常压下的H2分离,利用质子交换膜阻隔阴阳极间的气体渗透,建立了H2的回收率、氢泵能量效率与氢泵的操作电压、H2与CO2混气组成及流量之间的实验关联.在较低的H2含量范围内(进料中H2体积分数小于33.3%),H2回收率达到95%以上.混气中的H2含量越低,氢泵的能量效率越高(接近65%).进一步利用非氟质子交换膜的芳杂环主链空间位阻效应,实现了高纯度H2分离(H2纯度大于99.99%),降低了质子交换膜氢泵的制氢成本.