發(fā)布時間：2021-04-14 05:12

　　質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池是一種將氫能通過電化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(yīng)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(yīng)路徑及反應(yīng)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(yīng)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(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)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(shè)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(shè)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(xué)穩(wěn)定性良好；⑤良好的力學(xué)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(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、質(zhì)子電導(dǎo)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(dāng)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