导读:本文包含了膜电极组件论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:质子,燃料电池,电极,组件,催化剂,电导率,气体。
膜电极组件论文文献综述
金守一,盛夏,潘兴龙,赵洪辉,赵子亮[1](2019)在《车用质子交换膜燃料电池膜电极组件综述》一文中研究指出膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件,为多相物质传输和电化学反应提供场所。质子交换膜、催化剂和气体扩散层是影响膜电极性能、寿命和成本的决定性因素。梳理了质子交换膜和催化剂的种类和特性,并介绍了气体扩散层的基层和微孔层。其中,质子交换膜包括全氟磺酸膜、非氟质子交换膜和复合质子交换膜等;催化剂包括铂基催化剂和无铂催化剂;气体扩散层包括碳纤维纸、碳纤维布和多孔金属材料基层以及微孔层。目前,膜电极组件的研发和生产已经取得了很大的成果,但为了降低成本,提高膜电极性能,简化制备工艺,仍有大量技术需要突破:1)制备高强度、高稳定性、低透气性的超薄质子交换膜;2)研制高活性、高耐久性、低成本的非贵金属催化剂;3)开发机械强度高、排水性优异、厚度薄的气体扩散层。(本文来源于《汽车文摘》期刊2019年12期)
鲍冰,刘锋,段骁,栗云彦,唐玲[2](2019)在《质子交换膜燃料电池膜电极组件研究进展综述》一文中研究指出燃料电池具有能量密度高、利用率高和清洁安静等优点,质子交换膜燃料电池因能够在近常温条件下工作而备受关注,其中膜电极是燃料电池的核心部件。综述了质子交换膜燃料电池膜电极组件的研究进展,从质子交换膜、催化层和气体扩散层3方面阐述各部件在膜电极中的作用,及其对膜电极性能的影响,并讨论通过调控膜电极中不同部件的结构提高膜电极性能的方法,提高贵金属催化剂的利用率,降低膜电极组件中贵金属用量。(本文来源于《贵金属》期刊2019年02期)
杨慧芳[3](2017)在《质子交换膜燃料电池低载Pt膜电极组件制备工艺研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池是一种将燃料的内能转化为电能的装置,具有能量转化效率高、环境友好、室温启动、体积小等特点,在电动车、潜艇、各种可移动电源等方面具有广阔的应用前景。目前PEMFC的关键技术已基本成熟,部分产品已经投入市场,但主要问题是成本过高、催化剂有效利用率低、耐久性不足等,从而限制了PEMFC的大规模商业化。因此,寻求具有抗中毒能力的新型阳极催化剂材料,提高Pt的利用率、降低成本,研制高性能的膜电极组件具有十分重要的现实意义。碳化钨价格低廉,来源广泛,具有良好的物理性质和电化学性质,抗CO中毒能力强,具有类铂性,是一种理想的代铂催化剂。制备具有高活性的WC催化剂来代替稀少、昂贵的金属Pt,对于PEMFC的商业化发展具有十分重要的现实意义和商业价值。本文尝试以WC催化剂制备膜电极,并将其应用于直接甲醇燃料电池,测试其在单电池上的性能,进一步推动燃料电池的商业化应用。本文首先以商用Pt/C作为催化剂,主要从热压工艺、活化工艺两方面对膜电极组件进行深入研究,探讨并优化了膜电极的制备工艺。实验表明,热压温度,压力和热压时间等工艺条件对膜的性能有较大影响。同时发现活化工艺能有效改善膜电极催化层的均匀分布,提高电池性能,甲醇水溶液活化的效果要优于小电流活化,活化温度和时间对于电池性能也有较大的影响。为制备得到均匀分布的催化层,我们选用超声喷涂法替代传统的喷笔喷涂法以及手动毛刷刷涂法,从喷涂高度、流量和气压等对超声喷涂法的工艺作了优化,并与传统的喷笔喷涂法以及手动毛刷刷涂法进行了对比,实验结果表明,超声喷涂法制备得到的催化层分布最为均匀,重现性更好,利用率较高。测试结果表明超声喷涂法制备得到的膜电极电催化性能优良。论文同时探讨了Nafion含量和Pt载量对膜电极催化层性能的影响。最后,结合本实验室在甲醇燃料电池阳极低载铂、代铂催化剂领域前期的研究积累,我们选取了叁种电催化性能优良、成本较为低廉且能小批量制备的催化剂,控制条件制备得到了WC、介孔碳作载体的WC/C、石墨烯作载体的WC/rGO材料,探讨了叁种材料在结构和性能上的特点。在叁种材料上负载少量铂,研究了叁种催化剂对甲醇的电催化作用,并将其组装成单体电池,考察了单体电池的性能。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2017-03-01)
夏丹丽[4](2016)在《基于中温有机-无机复合导电膜的膜电极组件研制》一文中研究指出本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为有机基底,通过热压法和共混法两种方法分别添加硫酸氢铯CsHSO_4质子导体和硫酸氢铯复合氧化铝CsHSO_4-Al_2O_3复合质子导体,制备成PVDF/CsHSO_4、PVDF/CsHSO_4-Al_2O_3有机-无机复合质子交换膜,并对复合膜进行性能探究。然后用手工刷涂法,手动喷涂法和精密超声喷涂法叁种方法分别制备电极,对其性能进行探究。最后,经过不同的热压工艺参数的设置,将复合膜和电极组装成MEA(Membrane Electrode Assembly)用燃料电池测试站测得MEA的电池性能,优化热压工艺的最佳参数。研究得到的结论如下:(1)热压法和共混法两种方法制备的PVDF/CsHSO_4复合膜均保持了CsHSO_4晶体结构,而PVDF/CsHSO_4-Al_2O_3复合膜在制备过程中,绝大多数的CsHSO_4晶体和介孔Al_2O_3粉末反应生成了硫酸铝铯CsAl(SO_4)_2·12H_2O;PVDF/CsHSO_4复合膜和PVDF/CsHSO_4-Al_2O_3复合膜的电导率在100℃-180℃之间都随温度的升高而升高,PVDF/CsHSO_4复合膜在144℃左右出现了倍增现象,最高可达10-4 S/cm。(2)经过多次试验研究发现精密超声雾化喷涂仪的最佳参数为:高度为35mm、流量为2 ml/min和气压为30 psi。超声喷涂仪的使用,使Pt/C的利用率可达65%,与传统手工刷涂法对Pt/C的利用率提高了叁倍。超声喷涂仪制备的电极表面催化剂分散均匀,没有微孔洞和裂纹,并且减小了催化剂的团聚现象。超声喷涂仪制备的电极用于Nafion质子交换膜,极大的优化了电池的性能。(3)对于PVDF/CsHSO_4复合膜和PVDF/CsHSO_4-Al_2O_3复合膜与电极热压成MEA的最佳热压参数为:145℃,7 MPa,120 s。在中温(100℃-170℃)环境下,PVDF/CsHSO_4复合膜MEA和PVDF/CsHSO_4-Al_2O_3复合膜MEA的性能优于Nafion膜MEA。热压法制备复合膜MEA的性能优于共混法制备复合膜MEA,其最大开路电压为0.7 V,最大功率密度为15 mW/cm2。(本文来源于《中国计量大学》期刊2016-05-01)
汪嘉澍,潘国顺,梁晓璐,林广川,郭丹[5](2014)在《转印法制备质子交换膜燃料电池膜电极组件》一文中研究指出转印法是一种间接将催化层涂布在质子交换膜上的膜电极组件制备方法,其制备工艺简单,周期短,且制备过程中质子交换膜不与任何溶剂接触,有效避免了膜的溶胀问题。采用刮刀涂布技术,将催化剂浆料均匀地涂布于转印膜上,调节刮刀间隙与刮刀运行速度可有效地控制金属催化剂的载量。扫描电子显微镜法(SEM)测试表明转印后的催化层表面形貌完整、孔隙分布均匀,膜电极各组件之间结合紧密且厚度一致。将该工艺制备的膜电极组装成单电池,测试结果表明:在阴、阳极Pt载量分别为0.463、0.264 mg/cm2条件下,以空气作为阴极反应气体的单电池在常压下的最大功率密度可达0.75 W/cm2。(本文来源于《电源技术》期刊2014年06期)
杨乐斌,沈杭燕,舒康颖[6](2013)在《质子交换膜燃料电池膜电极组件评述》一文中研究指出膜电极叁合一组件(MEA)是质子交换膜燃料电池的核心部分,MEA主要包括质子交换膜、催化剂层、气体扩散层。为了提高电池的性能,各国研究者对MEA的组件材料进行了全面的研究。分别从质子交换膜、催化剂层、气体扩散层3个部分综述了近几年来膜电极组件的研究发展。(本文来源于《材料导报》期刊2013年21期)
刘应嵚,周振芳,马强,李军[7](2013)在《金属离子对SPE膜电极组件电导率的影响》一文中研究指出本文使用交流阻抗法测定受Fe3+,Mg2+,Ca2+污染后的膜组件电导率变化情况,对比研究了两侧化学镀铂Nafion膜对这3种离子的抗干扰能力。研究发现,受Mg2+污染后的膜组件电导率下降最大,Fe3+,Ca2+次之。研究认为:Fe3+,Ca2+的影响主要由于这2种离子在Nafion膜内的低电迁移率所致,膜内阻塞效应较强;Mg2+较Fe3+,Ca2+在膜内的电迁移率较大,膜内阻塞效应只少部分降低膜组件电导率大小,更大影响来自于污染电解过程中膜与镀铂层间氧化物的形成。结果表明,各离子与Nafion的亲和力顺序为:Mg2+<Ca2+≈Fe3+。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2013年02期)
刘桂成,王一拓,王萌,王新东[8](2012)在《DMFC用膜电极组件的结构及性能》一文中研究指出使用加热喷涂技术代替传统室温喷涂法制备立体化层,将立体化层引入直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜电极组件(MEA)的结构中,优化立体化层中的Nafion载量,以增大催化层和质子交换膜之间的结合力,减少缝隙,进而降低电池内阻和物料传质阻抗。交流阻抗谱(EIS)和极化曲线证明:立体化层Nafion离子聚合物的最佳载量为0.6 mg/cm2;立体化处理的MEA较传统MEA的功率密度峰值提高19.46%;加热立体化技术将电池性能在55℃下提高到151.2 mW/cm2,机理是在进一步降低电池欧姆阻抗的同时,增大了催化层的活性面积。(本文来源于《电池》期刊2012年02期)
康永印,任明军,邹志青,杨辉[9](2010)在《DFAFC膜电极组件阳极催化层结构的设计》一文中研究指出设计了混合单催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]、双催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]和叁层催化层[m(PtRu)∶m(Pd)∶m(PtRu)=1∶2∶1]等阳极催化层结构的膜电极组件(MEA),催化剂总载量均为8 mg/cm2。混合单催化层和叁层催化层可提高直接甲酸燃料电池(DFAFC)的稳定性和燃料利用率。以2 mol/L甲醇+10 mol/L甲酸为燃料,叁层催化层MEA的峰值功率密度从以10 mol/L甲酸为燃料的36.6 mW/cm2提高到43.1 mW/cm2,放电电压从0.44 V提高到0.45 V。(本文来源于《电池》期刊2010年04期)
孟辉,沈韩,崔新图,沈培康[10](2010)在《质子交换膜燃料电池膜电极组件及单电池的制作和运行》一文中研究指出叙述了氢/氧(空)质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)关键部件——膜电极组件(membrane electrode assembly,MEA)的制备和单电池组装,并且实际运行了一体化燃料电池发电系统。介绍了燃料电池的工作原理和实验内容。通过实验,使学生全面了解燃料电池的基本原理、制作过程及使用方法。(本文来源于《实验技术与管理》期刊2010年05期)
膜电极组件论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
燃料电池具有能量密度高、利用率高和清洁安静等优点,质子交换膜燃料电池因能够在近常温条件下工作而备受关注,其中膜电极是燃料电池的核心部件。综述了质子交换膜燃料电池膜电极组件的研究进展,从质子交换膜、催化层和气体扩散层3方面阐述各部件在膜电极中的作用,及其对膜电极性能的影响,并讨论通过调控膜电极中不同部件的结构提高膜电极性能的方法,提高贵金属催化剂的利用率,降低膜电极组件中贵金属用量。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
膜电极组件论文参考文献
[1].金守一,盛夏,潘兴龙,赵洪辉,赵子亮.车用质子交换膜燃料电池膜电极组件综述[J].汽车文摘.2019
[2].鲍冰,刘锋,段骁,栗云彦,唐玲.质子交换膜燃料电池膜电极组件研究进展综述[J].贵金属.2019
[3].杨慧芳.质子交换膜燃料电池低载Pt膜电极组件制备工艺研究[D].浙江工业大学.2017
[4].夏丹丽.基于中温有机-无机复合导电膜的膜电极组件研制[D].中国计量大学.2016
[5].汪嘉澍,潘国顺,梁晓璐,林广川,郭丹.转印法制备质子交换膜燃料电池膜电极组件[J].电源技术.2014
[6].杨乐斌,沈杭燕,舒康颖.质子交换膜燃料电池膜电极组件评述[J].材料导报.2013
[7].刘应嵚,周振芳,马强,李军.金属离子对SPE膜电极组件电导率的影响[J].舰船科学技术.2013
[8].刘桂成,王一拓,王萌,王新东.DMFC用膜电极组件的结构及性能[J].电池.2012
[9].康永印,任明军,邹志青,杨辉.DFAFC膜电极组件阳极催化层结构的设计[J].电池.2010
[10].孟辉,沈韩,崔新图,沈培康.质子交换膜燃料电池膜电极组件及单电池的制作和运行[J].实验技术与管理.2010