质子交换膜燃料电池简介

1、质子交换膜燃料电池(PEMFC )、第三章、第二章、质子交换膜燃料电池(PEMFC )概要原理的特点常用质子交换膜的物理特性比较、大纲、第三章、质子交换膜燃料电池概要、protnextchangememranefuelcell中文名称为质子交换膜型(质子交换膜型) PEMFC是藕在电池内发生燃料燃烧反应，将化学能转化为电能的装置。 质子交换膜型(PEMFC )在结构上相当于一般的电池，阴极、阳极都是被催化剂粉体等抑制的二维孔膜层，两极之间存在固体高分子电解质。 4、燃料电池形象、5、发展燃料电池的原因、效率：能源转换效率非常高，达到40 %以上，如果再利用电和电的共生技术，总热效率可能超过80 %。 清洁：发电过程几乎不受污染。 安静的：即使在一千万千瓦级的燃料电池发电站附近，测得的噪音量也低于五十五分贝。 小型：薯是纳米技术，电池微细化，便于携带。 6、燃料电池与内燃机的比较、燃料电池、内燃机、7、原理、运转方式以氢和氧为反应物，在催化剂下或高温环境下进行离子化，将化学能直接转化为电能。 (氢)、(质子)、(氧)、(电子)、8、以氢氧为燃料燃料电池反应的图像，电极反应式为正极： H22H 2e-负极： O2 4H 4e-2H2O全反应： H2 1/2O2H2O、9、键元件、质子交换膜催化剂电极双极板、10、质子交换膜型(PEMFC )结构，主要结构约为2 .气体导板。 3 .集电接头。 4 .夹钳。 11、单CELL、电池组、(金属板)、(电极流场)、(电极)、(气体散布层)、(离子导体)、(薄膜)、(金属板)、(电极)、(气体散布层)、(离子导体)、(薄膜)、(电极流场)、 12 )、(离子交换膜)的结构图、13离子交换膜的结构图、14、以氢氧为燃料的燃料电池的结构图、15、催化剂、(阳极催化剂)、(阴极催化剂)、16、电催化反应、催化剂催化剂：低温燃料电池电催化剂是电化学和催化剂的组合，我们利用催化剂电极，使电化学反应接近理论电压和高电流密度燃料电池是利用电催化剂将化学能直接转换为电能的发电装置。 17、 (流路板)、(电流收集极)、(垫片)、(催化剂层和阳离子交换膜组合)、膜电极组的基本结构、18、电池性能图、19、电池性能图对于一般的质子交换膜燃料电池(PEMRFC )用电极而言，由于膜与电极不密合，因此如果用于PEMRFC电解，则膜与电极分离， 另外，作为扩散层的碳纸的PTFE含量过高，防水性强，因此电解性能差。 可逆式再生氢氧燃料电池要求电极具有二重性，可以催化燃料电池反应和电解反应两者。 针对这样的特征，我们首先在质子膜的两侧无电镀pt、Ir，作为水电解反应的催化剂层，接着制作与PEMFC用电极相似的催化剂层，设计了该催化剂层主要催化燃料电池反应的双催化剂层电极。 PEMRFC采用双催化剂层后的燃料电池性能如图3所示，其中氢氧操作压力为0.3Mpa，Nafion 115膜，氢氧的排放量为化学计量值。 由图可知，随着工作温度的升高，电池性能提高。 因为提高温度有助于提高电化学反应的速度和电解质膜中质子的传递速度。 电流密度为500mA/cm2时，80RPEMRFC的电池电压为0.65V，与PEMFC相比(没有曲线，电流密度为500mA/cm2时，80PEMFC的电池电压为0.71V )存在差异。 这主要是由于PEMRFC氧电极催化剂层中含有无电解铱，但铱的氧还原催化活性小，因此在电极反应过程中，质子通过该铱催化剂层后才在铂催化剂的活性部位发生反应，增加质子传递阻力，降低了电池性能。20、电解图随着温度的升高，电解电压以相同的电流密度下降。 这主要是因为随着电解温度的上升，水的理论分解电压、阴阳极的过电位下降，电解电压下降。 电解温度为20，电流密度超过700mA/cm2时，电解电压急剧上升，出现极限电流。 这是因为低温下质子交换膜的传导质子能力降低，出现极限电流值。21、多次循环伏安图、22、多次循环伏安图如图所示，随着次数的增加，燃料电池、电解性能都衰减，其中电解性能的衰减较快。 电池分解后，进行了氧电极扩散层的防水试验。 氧电极在实验前，蒸馏水呈珠状分布在其上，氧电极多次环绕后，蒸馏水呈膜状分布在其上。 说明了电解中产生的氧对电极扩散层造成损伤，降低了电极扩散层的防水性能，增大了氧向催化活性部位扩散的阻力，降低了燃料电池性能。 电解性能降低的原因可能是，由于铱催化剂在电解时生产氧化铱，氧化铱为半导体，增加电极中的电子传导电阻，降低电解性能，另一方面，由于在电解中产生氢氧，在多次循环后，气体进入膜与催化剂的界面，使无电解铂、铱催化剂层与膜脱离需要进一步改善电极制造工艺，提高电极环的寿命。 23、电极、电极反应、阳极：H22H 2e-、阴极：O2 4H 4e-2H2O E、E=-1.229v、24、双极板、双极板功能、分离氧化剂和还原剂收集电流来确保电池组的温度均匀分布的散热效果、25、双极板规格特性要求， 制造成本耐腐蚀性材料的导电性材料的气密性轻的良好的机械性质26，EX:石墨双极板制作，流路设计，石墨素材平面整备，CAD，CAM模型制作，路径模拟，数控加工程序，素材切断面，石墨薄面平面整备，