微型甲醇重整燃料电池系统模型及关键技术研究

发布时间：2024-07-07 04:56

　　能源对人类的可持续经济发展和宜居环境至关重要,所以能源科技将一直成为我们研究的重点,发现更好的能源类型和提高能源的使用效率成为当代人的责任。目前,采用纯氢气供给的质子交换膜燃料电池(PEMFC)被认为是替代传统的低效率、高污染的电池或内燃机的最有前途的技术之一。然而,高压氢气笨重的存储和运输过程一直阻碍着微型PEMFC的广泛应用,因此使用液体燃料作为替代方案成为新型微能源电池的研究热点。其中一种方案就是甲醇重整燃料电池(RMFC),它主要包含PEMFC和制氢装置——甲醇和水的混合物在高温条件下通过甲醇水蒸气重整的化学反应产生氢气。在便携式应用中,RMFC系统的微型化存在如下问题:微型RMFC系统复杂,系统的设计对其工作方式和能量转化效率有着重要影响,因此需要提高微型RMFC系统设计方法;受结构设计和加工方法限制,传统的甲醇重整器性能低下,严重影响系统的制氢能力;在驱动不同大小的电子负载时,系统运行的稳定性较差等。针对以上问题,本文进行了微型RMFC系统模型研究、高性能微型甲醇重整器研究、微型高温PEMFC设计以及微型RMFC样机的关键技术研究。首先,基于化学、电化学和热力学理论,本文建...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1微型RMFC系统核心结构示意图

图1-1微型RMFC系统核心结构示意图Fig.1-1SchematicofthecorestructureofamicroRMFCsystem.2微型RMFC系统工作原理微型RMFC系统的工作过程可以分为两个主要阶段，即启动阶段和输出阶一，....

图1-2HT-PEMFC结构示意图

图1-2HT-PEMFC结构示意图Fig.1-2SchematicofthestructureofHT-PEMFC

图1-3HT-PEMFC极化曲线示意图

图1-3HT-PEMFC极化曲线示意图Fig.1-3SchematicofthepolarizationcurveofHT-PEMFC，整个RMFC系统犹如一个小型的发电机，它先将甲醇池发电——即实现了现场制氢、即产即用能量转化它解决了氢气存储带来的....

图1-5新加坡HES能源公司推出的RMFC系统

图1-5新加坡HES能源公司推出的RMFC系统Fig.1-5RMFCsystemdevelopedbyHESSingaporeSerenergy公司开发了多款基于RMFC技术的燃0system是一款具有350W输出功率的甲醇重整燃出的电能....

本文编号：4003186