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题名大功率质子交换膜燃料电池电堆膜电极一致性研究
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作者
陈宏
江坤
唐廷江
黄易元
池滨
廖世军
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机构
华南理工大学化学与化工学院
深圳市雄韬电源科技股份有限公司
广东云韬氢能科技有限公司
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出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期637-646,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(U22A20419,51971094)
国家重点研发计划项目(2017YFB0102900)
广东省重点研究与开发计划项目(2020B00909040003)。
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文摘
随着燃料电池应用领域的拓宽以及应用规模的不断扩大,大功率燃料电池电堆的需求也不断上升。大功率燃料电池电堆的电压一致性是衡量或影响电堆性能的重要指标。对某公司生产的65 kW大功率电堆进行了单电池一致性的研究,考察不同运行条件对于电堆一致性的影响,并对其产生的可能原因进行了深入的研究和讨论。研究结果表明:在额定功率和给定的运行条件下,电堆表现出了较好的一致性;电堆输出功率、电堆温度和温差、反应气体计量比、气体湿度等对电堆膜电极一致性均有较大的影响。其中输出功率、空气计量比、气体湿度对于电堆一致性的影响最为强烈,输出功率增高、空气计量比和空气湿度降低均会大幅度降低电堆的一致性。在研究结果的基础上,提出了保持大功率燃料电池电堆一致性的运行条件的建议。可为改善大功率电堆的设计和优化大功率电堆的运行条件,及促进我国燃料电池技术及产业的发展提供参考。
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关键词
质子交换膜燃料电池
大功率电堆
电压一致性
运行条件影响
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Keywords
proton exchange membrane fuel cell
high-power reactor
voltage consistency
influence of operation conditions
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分类号
TQ028.8
[化学工程]
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题名燃料电池电堆2000h耐久性测试前后的催化层分析
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作者
黄易元
李赏
康欢
陈磊
潘牧
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机构
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
武汉理工新能源有限公司
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出处
《科技创新与应用》
2016年第14期44-47,共4页
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基金
国家自然科学基金(21406173)资助项目
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(项目批准号:2015Ⅲ053)
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文摘
耐久性差是制约质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化的主要因素。文章模拟实际道路工况,对燃料电池堆进行了2000h的耐久性测试,分析了第二片膜电极性能的衰退情况;利用SEM,TEM,原子吸收光谱(AAS),循环伏安(CV)等对第二片膜电极耐久性测试前后催化层及催化剂进行了表征。结果表明,经过2000小时的耐久性测试,第二片电池在800m A/cm^2时的电压下降了23%,电压衰减率达到了35.5μV/h,来自于催化剂的性能衰减主要是由于Pt/C催化剂的流失、团聚、颗粒度变大;导致其电化学比表面积减少造成的,Pt的总流失量达到了40.6%。阴极Pt的电化学比表面积下降了45.5%,阳极Pt的电化学比表面积下降了23.3%,阴极变化比阳极严重。催化层和催化剂的不稳定是导致PEMFC性能衰减、耐久性差的重要原因。
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关键词
质子交换膜燃料电池
催化层
耐久性
PT/C催化剂
电化学表面积
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分类号
TS951.23
[轻工技术与工程]
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