质子交换膜燃料电池膜电极的结构优化

膜电极(membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的核心部件,为PEMFC提供了多相物质传递的微通道和电化学反应场所。为了实现燃料电池商业化目标,需要制备高功率密度、低Pt载量、耐久性好的MEA。在MEA中除了催化剂以外,各功能层结构、层与层之间的界面都对MEA的性能具有重要影响。传统方法(CCS法和CCM法)制备的MEA在结构上有很多缺陷,明显制约了Pt的利用率和系统传质能力。通过优化各功能层结构消除缺陷,将有利于进一步提升PEMFC综合性能。本文从传统MEA结构存在的问题出发,梳理了近年来关于催化层、质子交换膜和气体扩散层结构优化方面的文献,归纳总结了各先进结构的制备方法、构效关系以及优缺点,对未来高性能、低成本和长寿命的MEA的开发具有指导意义。

锂离子电容器:理论、结构设计与应用

超级电容器是一种重要的功率型储能器件,但较低的能量密度,使得其应用范围比较有限。锂离子电容器是近些年超级电容器发展的热点,其正极采用活性炭,负极采用电池性负极材料,能量密度可以大大提高。本文重点阐述了锂离子电容器的能量限制理论,总结了锂离子电容器负极材料的选择、正负极匹配、预嵌锂等研究进展,最后介绍了锂离子电容器的应用领域,并对于其未来的发展前景进行展望。