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

    全氟磺酸質子交換膜由于需要依靠水作為質子溶劑和質子載體,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)對于質子交換膜的技術指標以及在線測試評價方法如表1-7和表1-8所示。表1-7　質子交...[繼續(xù)閱讀]

    雖然全氟磺酸膜在質子導電率、化學穩(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,即中間的質子交換膜,兩側的陽極催化層和陰極催化層,最外側的陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層,其結構如圖1-36所示,其各層的作用如下:圖1-36　膜電極結構(1)質子交換膜:①將反應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　極板流場基本構型由于雙極板在燃料電池中同時為冷卻水和反應劑提供流動的流道,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燃料電池的設計情況各不相同。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上,研究者們將目光投向了復合材料,希望復合材料能夠兼具純石墨板和金屬雙極板的優(yōu)點,達到耐腐蝕、體積小、質量輕、強度高的性能要求?？偟膩碚f,復合雙極板可以分為碳基復合材料雙極板...[繼續(xù)閱讀]

    石墨雙極板和石墨基復合雙極板憑借其良好的導電性能、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材料受到研究者的關注,但是石墨板和復合材料雙極板制造難度大、制造時間長的缺點導...[繼續(xù)閱讀]