質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池是一種將氫能通過電化學反應轉(zhuǎn)化為電能的裝置,具有低污染、低噪聲、效率高、操作方便等優(yōu)點,被稱為第四代發(fā)電技術(shù)。高溫質(zhì)子交換膜燃料電池（HT-PEMFC,工作溫度180℃左右）是質(zhì)子交換膜燃料電池中的一種,它可以降低CO等雜質(zhì)的中毒問題,也可以簡化電池內(nèi)水管理問題,但燃料中的有毒雜質(zhì)仍會對電池造成毒化。電極電化學反應是HT-PEMFC特性最重要的因素,大量文獻采用試驗方法研究了電極電化學反應材料和基本過程,但對質(zhì)子交換膜燃料電池陰極中氧氣還原反應過程和路徑的模擬研究還較少。論文采用試驗和模擬的方法研究了燃料中有毒雜質(zhì)對電池電極阻抗的影響和電池陰極氧氣還原反應路徑及反應機理,為高溫質(zhì)子交換膜燃料電池進一步研究和將來的應用提供依據(jù)。本文通過查閱大量國內(nèi)外燃料電池相關(guān)文獻,總結(jié)了燃料電池的發(fā)展史、特性和分類,介紹了 HT-PEMFC的結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵零件,重點闡述了 HT-PEMFC的工作原理及研究進展。根據(jù)PEM燃料電池性能特性,搭建了燃料電池測試系統(tǒng),介紹了測試系統(tǒng)的硬件組成、軟件組成、操作步驟以及對測試結(jié)果的處理方法。本文組裝了 HT-PEMFC單體,運用搭建的燃料... 

【文章來源】：沈陽建筑大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１不同發(fā)電裝置的噪聲比較??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅｓ?ｎｏｉｓｅ??

?２００ｄＢ??噪聲（設備ｌｍ處）??圖１．１不同發(fā)電裝置的噪聲比較??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅｓ?ｎｏｉｓｅ??６〇－?廣?ｓｏｆｃ＾－＾７??（?．ｙ?機聯(lián)合發(fā)電??裳?ｆ?１?ＰＡＦＣ??＃４０?－?ＰＲＭＦＣ?Ｊ?，??靶??然汽機??３０：??２〇?｜?｜?｜?ｉ?｜?｜?｜?｜?｜?｜?ｌ??１００?１?０００?１０?０００?１００?０００?１?０００?０００??設備稗ＨＷ??圖１．２各種發(fā)電方式在不同規(guī)模時的效率??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ｏｆ?ｖａｒｉｏｕｓ?ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｃａｌｅｓ??

穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性良好；⑤良好的力學性能。目前對于常溫燃料電池來說，不管是??ＰＥＭＦＣ還是ＤＭＦＣ，使用的ＰＥＭ幾乎都是由美國杜邦公司生產(chǎn)的全氟磺酸膜（Ｎａｆｉｏｎ），??全氟磺酸膜結(jié)構(gòu)如圖１．４所示［８１，它是由碳氟主鏈和帶有磺酸基團的醚支鏈構(gòu)成的。Ｎａｔｉｏｎ??膜具有機械強度高、初性好、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、質(zhì)子電導率高等優(yōu)點，但同時也??具有成本高、高溫性能差等缺點。??對于高溫質(zhì)子交換膜燃料電池（ＨＴ－ＰＥＭＦＣ）來說，其工作溫度為１８０°Ｃ左右，遠遠超??出了?Ｎａｆｉｏｎ膜的承受范圍，因此目前大多數(shù)ＨＴ－ＰＥＭＦＣ采用熱穩(wěn)定性良好的聚苯并咪唑??（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ，ＰＢＩ）作為高溫燃料電池的電解質(zhì)，ＰＢＩ的分解溫度為４０（ＴＣ以上⑵，??其結(jié)構(gòu)如圖１．５所示ＷＩ。另外，摻雜無機酸后，ｐｂｉ成為當前公認最適合作為高溫ＰＥＭ的??材料１＾１。其允許的燃料電池運行溫度高達２〇（ｒｃ，并且無需加濕［１３］。??


本文編號：3136730