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《天津大学》 2003年
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PEM燃料电池膜电极性能的研究

赵吉诗  
【摘要】:质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有轻便、高效的优点,被认 为是 21 世纪电动车最理想的能源装置之一。但是由于其材料和制备 成本很高,阻碍了实现其产业化生产和应用,因此,降低电池成本、 提高电池性能已经成为 PEMFC 研究的中心课题。 膜电极(MEA)是 PEMFC 的核心组件,其性能直接影响到了 电池的性能。本论文在优化 MEA 传统制备方法的基础上,探索了 新型三合一电极的制备技术。与传统的五合一膜电极相比较,新型 三合一膜电极具有更好的电化学性能,特别是以低 Pt 载量制备膜电 极。 为了优化膜电极中催化层的结构,尝试在催化层中加入造孔剂。 论文对造孔剂的组成、含量对电极性能的影响进行了的详细研究。 结果表明,NH4HCO3作为造孔剂能改善催化层结构,提高膜电极中 Pt 的利用率,进而提高电极性能。论文初步探讨了造孔剂的作用机 理。论文还对膜电极的增湿技术作了初步的研究。 Pt/C 电催化剂价格昂贵且有一定的使用寿命,实现 Pt/C 电催化 剂的循环使用对降低电池制备成本具有十分重要的意义。本论文研 究了废 Pt/C 电催化剂的回收技术,以回收得到的 Pt 为原料采用浸渍 法制备了 Pt/C 电催化剂,并采用 X 射线衍射(XRD)、透射电镜测 试(TEM)、循环伏安法(CV)、以及 MEA 极化曲线等测试技术对 其性能进行了表征。 进口电极制备材料虽然性能优良,但是价格昂贵。目前国内电 极材料的研究已经取得一定的成效,本论文对国产质子交换制备膜 电极的工艺(包括温度、成型压力等)进行了研究,并与进口膜的 性能进行了比较。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM911.4

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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