阴极Pt负载量和背压对PEMFC性能的协同影响规律

发布时间：2017-09-21 05:06

  本文关键词：阴极Pt负载量和背压对PEMFC性能的协同影响规律

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【摘要】：结合静态模型计算和实验测试,从活化过电势、欧姆损失和浓差过电势三个方面量化分析了阴极Pt负载量和背压协同对质子膜燃料电池(PEMFC)性能的影响规律。考察了阴极Pt负载量为0.1、0.2、0.4 mg?cm~(-2),背压为100、150、200 k Pa条件下的燃料电池性能。通过比较发现,在上述条件任意组合下,随着电流密度增加,活化过电势、欧姆损失和浓差过电势逐渐加大,直接影响燃料电池性能;但在相同背压条件下,随着电流密度增加,低Pt负载量时的浓差过电势比高Pt负载量时增加得更快;同时发现,背压增加对提高燃料电池的性能有帮助,但背压增加对低Pt负载量比对高Pt负载量效果更明显。因此对于低Pt燃料电池,应适当提高运行背压以优化其性能。本文对上述实验结果的产生机理进行了探讨,并期望该结果能对低Pt/超低Pt燃料电池的设计及性能优化提供参考与借鉴。
【作者单位】： 上海交通大学燃料电池研究所;Department
【关键词】： 质子交换膜燃料电池 阴极Pt负载量 背压 极化曲线 过电势
【基金】：国家自然科学基金(21373135,21533005) 中国教育部科学基金(413064)资助项目~~
【分类号】：O646;TM911.4
【正文快照】： 1引言随着化石能源危机及其所导致的环境污染日趋严重,人们对能替代化石燃料的新型能源需求愈加强烈。质子交换膜燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能,相对于传统热力发电装置减少了中间能量转化的过程,其实际能量转化效率可达40%-60%1,同时其生成物为水,减少了常规化石燃料，

本文编号：892523