质子交换膜燃料电池气体扩散层传质耐久性研究

发布时间：2022-02-18 13:29

　　质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的耐久性问题依然是阻碍其进一步应用的关键因素。气体扩散层（GDL）作为PEMFCs的核心组件膜电极（MEA）的重要组成部分,通常由基底层（substrate）和微孔层（MPL）两部分组成,是燃料电池的水管理中心,其最重要的作用是使气态反应物从流道均匀地向催化剂层移动,此能力与氧传质阻力紧密相关。同时,GDL的另一个重要功能是以一定的速度排出阴极产生的水,避免在大电流密度下阴极催化层发生水淹。另一方面,也要避免因失水过多而导致的膜和CL的过度干燥,从而降低燃料电池的离子电导率,增加燃料电池的内阻。在长时间的耐久性试验中,GDL这些功能的衰退特别是氧传质阻力的变化是单电池在高电流密度下性能下降的关键因素。本文的主要研究内容如下:（1）质子交换膜燃料电池耐久性失效分析及其对气体扩散层氧传输的影响:在恒电流密度为800 mA/cm²条件下进行了1465小时的在线单电池耐久性实验。用极化曲线、循环伏安曲线和电化学阻抗谱等测试手段诊断和了解了测试过程中单电池的性能变化。以极限电流为工具对GDL在耐久性试验前后的总氧传质阻力(R_tot... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

质子交换膜燃料电池（PEMFC）结构示意图

燃料电池流场结构示意图（1）点状形（2）平形（3）蛇形（4）交指状Fig.1-2flowfieldstructurediagramoffuelcell(1)Point-shaped(2)Parallel(3)

质子交换膜燃料电池工作原理

【参考文献】：
期刊论文
[1]燃料电池的原理、技术状态与展望[J]. 衣宝廉.  电池工业. 2003(01)
[2]PEM燃料电池流场板[J]. 侯明,吴金锋,衣宝廉,韩明.  电源技术. 2001(04)
[3]中国燃料电池的发展[J]. 毕道治.  电源技术. 2000(02)



本文编号：3630922