本文關(guān)鍵詞：高溫質(zhì)子交換膜燃料電池性能的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高溫質(zhì)子交換膜燃料電池是近十幾年來發(fā)展起來的新型質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù),它具有電化學(xué)反應(yīng)活躍、水熱管理簡單、廢熱利用率高、CO的耐受性好等優(yōu)點(diǎn),因此受到了廣泛的關(guān)注。對于高溫質(zhì)子交換膜燃料電池的研究主要分為兩個(gè)方面：第一個(gè)方面是高溫質(zhì)子交換膜燃料電池的關(guān)鍵組件—高溫質(zhì)子交換膜材料方面的研究,主要集中在對傳統(tǒng)非高溫質(zhì)子交換膜的改造和研究合成新型高溫質(zhì)子交換膜。第二個(gè)方面是操作條件包括電池溫度、壓力和化學(xué)計(jì)量比等因素對于高溫質(zhì)子交換膜燃料電池性能的影響。其中,OPBI型膜經(jīng)過酸化處理后具有較好的機(jī)械性能,化學(xué)性能和電化學(xué)性能,可以滿足高溫質(zhì)子交換膜燃料電池的需要。本論文通過實(shí)驗(yàn)的方法對酸化處理后的OPBI膜及其組裝的電池進(jìn)行膜材料和操作條件方面的研究。 本論文第一部分是膜材料方面的研究,使用兩種不同的酸化處理方式對OPBI膜進(jìn)行酸化處理,通過實(shí)驗(yàn)對經(jīng)過酸化處理的OPBI膜樣品的膜尺寸、吸水率、酸摻雜程度、表面形貌、熱穩(wěn)定性和拉伸性能等膜材料的性能進(jìn)行了測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過磷酸酸化處理的OPBI膜的吸水率較好,經(jīng)過多聚磷酸酸化處理的OPBI膜酸摻雜程度較高。表面形貌方面發(fā)現(xiàn)酸化處理過程中進(jìn)行加熱可以使吸附的酸在膜表面的分布更加均勻。經(jīng)過酸化處理的OPBI膜在450℃之前具有良好的熱穩(wěn)定性,經(jīng)過多聚磷酸酸化處理的OPBI膜在100℃之后,會出現(xiàn)連續(xù)的酸損失情況,經(jīng)過磷酸酸化處理的OPBI膜在200℃之后才會出現(xiàn)酸損失情況,證明經(jīng)過磷酸酸化處理的OPBI膜在200℃以內(nèi)是非常穩(wěn)定的。拉伸測試方面,經(jīng)過多聚磷酸處理的OPBI膜的機(jī)械強(qiáng)度要更強(qiáng)。而質(zhì)子傳導(dǎo)率方面,經(jīng)過磷酸處理的OPBI膜要更好。 本論文第二部分是操作條件對高溫質(zhì)子交換膜燃料電池性能的影響,通過單電池性能測試發(fā)現(xiàn)溫度對質(zhì)子交換膜燃料電池性能有重要的影響。電池穩(wěn)態(tài)性能隨著溫度的升高而升高。操作壓力可以有效地降低電池的傳質(zhì)電阻,電池的功率密度和電流密度隨著操作壓力的升高而升高�；瘜W(xué)計(jì)量比的變化對高溫質(zhì)子交換膜燃料電池的穩(wěn)態(tài)性能影響不大。
【關(guān)鍵詞】：高溫質(zhì)子交換膜燃料電池 酸摻雜 OPBI膜 膜材料性能 操作條件
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM911.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 引言9-10
• 第二章 緒論10-24
• 2.1 燃料電池10-14
• 2.1.1 燃料電池發(fā)展歷史10-11
• 2.1.2 燃料電池的分類和特點(diǎn)11-14
• 2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池14-17
• 2.2.1 質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)14-16
• 2.2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理16-17
• 2.3 高溫質(zhì)子交換膜燃料電池17-18
• 2.4 高溫質(zhì)子交換膜燃料電池研究現(xiàn)狀18-22
• 2.4.1 對于膜材料方面的研究18-20
• 2.4.2 對于操作條件方面的研究20-22
• 2.5 本文工作22-24
• 第三章 高溫質(zhì)子交換膜材料實(shí)驗(yàn)24-32
• 3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備部分25-27
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料25-26
• 3.1.2 膜的預(yù)處理26-27
• 3.2 膜吸水率測定27
• 3.3 膜的酸摻雜程度測定27-28
• 3.4 膜表面形貌實(shí)驗(yàn)28-29
• 3.5 膜熱重分析實(shí)驗(yàn)29-30
• 3.6 膜拉伸性能實(shí)驗(yàn)30-31
• 3.7 膜質(zhì)子傳導(dǎo)率測定31
• 3.8 本章小結(jié)31-32
• 第四章 高溫質(zhì)子交換膜燃料電池性能實(shí)驗(yàn)32-38
• 4.1 質(zhì)子交換膜燃料電池性能實(shí)驗(yàn)裝置32-36
• 4.1.1 測試用單電池32-33
• 4.1.2 非高溫質(zhì)子交換膜燃料電池用膜電極33-34
• 4.1.3 高溫質(zhì)子交換膜燃料電池用膜電極的制備34-35
• 4.1.4 燃料電池測試系統(tǒng)35-36
• 4.2 質(zhì)子交換膜燃料電池性能實(shí)驗(yàn)步驟36-37
• 4.3 本章小結(jié)37-38
• 第五章 結(jié)果與討論38-60
• 5.1 膜材料實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-55
• 5.1.1 膜尺寸數(shù)據(jù)分析38-39
• 5.1.2 膜吸水率分析39-40
• 5.1.3 酸摻雜程度分析40-41
• 5.1.4 膜表面形貌分析41-51
• 5.1.5 膜熱重分析51-52
• 5.1.6 膜拉伸性能分析52-54
• 5.1.7 膜質(zhì)子傳導(dǎo)率分析54-55
• 5.2 單電池測試結(jié)果分析55-60
• 5.2.1 溫度對質(zhì)子交換膜燃料電池性能的影響55-57
• 5.2.2 壓力對高溫質(zhì)子交換膜燃料電池性能的影響57-58
• 5.2.3 化學(xué)計(jì)量比對高溫質(zhì)子交換膜燃料電池性能的影響58-60
• 第六章 結(jié)論60-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 附錄A68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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2 田明星;木士春;潘牧;;質(zhì)子交換膜燃料電池催化層設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J];電池工業(yè);2010年01期

3 衣寶廉,俞紅梅;質(zhì)子交換膜燃料電池關(guān)鍵材料的現(xiàn)狀與展望[J];電源技術(shù);2003年S1期

4 胡經(jīng)緯;張華民;翟云峰;劉剛;衣寶廉;;操作條件對PBI/H_3PO_4體系高溫PEMFC的性能影響[J];電源技術(shù);2006年11期

5 胡經(jīng)緯;張華民;翟云峰;劉剛;衣寶廉;;高溫PEMFC的性能衰減研究與一維數(shù)值模擬[J];電源技術(shù);2006年12期

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  本文關(guān)鍵詞：高溫質(zhì)子交換膜燃料電池性能的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：260884