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《中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)》 2004年
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质子交换膜燃料电池双极板和流场的研究

张海峰  
【摘要】:质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有较高的功率密度和能量转化效率,最有可能成为电动车的动力源。双极板是质子交换膜燃料电池的关键部件之一,不但影响电池的性能,而且影响电池的成本,成为燃料电池产业化的瓶颈。目前双极板材料的研究主要集中在金属板(主要是不锈钢)和石墨板/碳板两种材料上,而这两种材料各有优缺点。理想双极板应该结合这些材料的优点:高导电性、耐腐蚀、重量轻、强度高、密封性能好、化学稳定性好、导热好而且还要易于加工。 本论文提出了一种新的复合双极板的制备方法:薄不锈钢板作分隔板,冲压成流场的柔性石墨板代替不锈钢网作为流场板,兼具了金属双极板和石墨双极板的优点。重点研究了金属分隔板的表面改性对燃料电池性能的影响,采用了电镀、化学镀、离子溅射等方法对金属分隔板进行了表面处理,并研究了处理后的不锈钢板的耐腐蚀性及其与柔性石墨流场板之间的接触电阻。测试结果发现,接触电阻的大小顺序依次是电镀银溅射银化学镀锡TiN化学镀铅不锈钢。同时测量了柔性石墨流场板的透气量、各种成分的含量、体电阻等基础数据。另外还研究了流场尺寸对电池性能的影响。 最后简要介绍了课题组利用该复合双极板组装了电池组,通过在实际过程中的应用,进一步证实了该种复合双极板的可靠性。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TM911.4

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【引证文献】
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1 谷云飞;质子交换膜燃料电池金属双极板成形工艺研究[D];武汉理工大学;2011年
2 赵欢欢;碱性固体聚合物水电解槽流道模拟与优化设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 艾勇诚;PEM燃料电池气体分配、质量传递与电化学模型及应用[D];武汉理工大学;2007年
【参考文献】
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1 邵志刚,衣宝廉,韩明,乔亚光,刘浩,于景荣;质子交换膜燃料电池电极的一种新的制备方法[J];电化学;2000年03期
2 韩明,徐洪峰,衣宝廉;质子交换膜燃料电池新结构[J];电化学;1999年01期
【共引文献】
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1 汪圣龙,唐浩林,潘牧,木士春,袁润章;膜电极结构对质子交换膜燃料电池性能的影响[J];材料导报;2003年10期
2 崔东周,肖金生,潘牧,袁润章;质子交换膜燃料电池水、热、气管理[J];电池;2004年05期
3 都君华,李伟善,陈红雨,李红,祝士平;质子交换膜燃料池催化剂的研究进展[J];电池工业;2002年02期
4 杜宇平,陈红雨,冯书丽,杨茂聪,蒋雄;质子交换膜燃料电池发展现状[J];电池工业;2002年05期
5 张东方,潘牧,罗志平;质子交换膜燃料电池的研究进展[J];电池工业;2003年04期
6 葛善海,衣宝廉,付宇,刘浩,张华民;多硫化钠-溴新型再生燃料电池的研究[J];电源技术;2002年05期
7 王凤娥;质子交换膜燃料电池的研究开发及应用新进展[J];电源技术;2002年05期
8 张海峰,衣宝廉,侯明,乔凤桐,张华民;质子交换膜燃料电池双极板的材料与制备[J];电源技术;2003年02期
9 田建华,刘邦卫,刘翔,朱科,陈延禧;造孔剂对PEMFC膜电极性能的影响[J];电源技术;2005年03期
10 王明华,隋升,朱新坚,翟玉春,张国范,王宝莲,马淑燕;扩散层成分和含量对PEMFC性能的影响[J];电源技术;2005年04期
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1 周震涛;王刚;;锌空气电池空气扩散电极电性能与造孔剂的关系[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
2 王洪红;唐浩林;肖立奇;潘牧;;亲疏水性可调的燃料电池催化层的制备与表征[A];第七届全国氢能学术会议专辑[C];2006年
3 王洪红;唐浩林;肖立奇;潘牧;;亲疏水性可调的燃料电池催化层的制备与表征[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
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1 吴博;质子交换膜燃料电池不锈钢双极板电弧离子镀膜改性研究[D];大连理工大学;2011年
2 胡桂林;质子交换膜燃料电池内传递现象的数值模拟[D];浙江大学;2003年
3 朱科;质子交换膜燃料电池Pt/C电催化剂和膜电极的研究[D];天津大学;2005年
4 杨涛;自增湿质子交换膜燃料电池研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 贾荣利;石墨化沥青基超细炭粉负载Pt基电催化剂的研究[D];天津大学;2005年
6 严彦刚;表面增强红外光谱在铂族电极上的拓展及应用[D];复旦大学;2007年
7 何广利;质子交换膜燃料电池内部两相流传递特性研究[D];大连理工大学;2007年
8 张扬健;SPE电解池和再生燃料电池膜电极研究[D];清华大学;2007年
9 张健;直接甲醇燃料电池膜电极的制备及电化学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 丁玉栋;液相进料直接甲醇燃料电池两相流动与传输特性研究[D];重庆大学;2010年
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1 张洪卫;直接甲醇燃料电池PtRuNd薄膜催化剂的结构表征和电催化研究[D];昆明理工大学;2009年
2 韩金磊;基于计算流体力学的电化学反应器流场模拟及结构优化[D];吉林大学;2011年
3 连军锋;气体扩散电极的制备和烯啶虫胺农药废水降解机理研究[D];山东大学;2011年
4 阮喻;便携式PEMFC供电系统及其控制方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
5 崔东周;质子交换膜燃料电池气场的模拟与优化[D];武汉理工大学;2004年
6 潘朝光;PEM燃料电池蠕虫石墨/树脂复合双极板的研究[D];天津大学;2004年
7 赵吉诗;PEM燃料电池膜电极性能的研究[D];天津大学;2003年
8 李湘华;质子交换膜燃料电池的气场模拟与水管理[D];武汉理工大学;2005年
9 温小飞;质子交换膜燃料电池的热模拟及软件开发[D];武汉理工大学;2005年
10 耿东森;质子交换膜燃料电池膜电极发电性能的研究[D];北京化工大学;2005年
【同被引文献】
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1 胡鸣若,朱新坚,顾安忠,石玉美;质子交换膜燃料电池的水热管理[J];电池;2003年04期
2 田玉冬,朱新坚,曹广益;质子交换膜燃料电池的建模与控制[J];电池;2004年04期
3 葛善海,衣宝廉,张华民;质子交换膜燃料电池模型研究进展[J];电化学;2002年04期
4 李乃朝,衣宝廉;国外燃料电池研究发展现状[J];电化学;1996年02期
5 侯明,吴金锋,衣宝廉,韩明;PEM燃料电池流场板[J];电源技术;2001年04期
6 朱科,陈延禧,韩佐青,张继炎,孙燕宝;质子交换膜燃料电池膜电极活化工艺及机理[J];电源技术;2002年04期
7 邓会宁,王宇新;燃料电池过程的效率[J];电源技术;2005年01期
8 王东,张伟,夏保佳,李国欣;质子交换膜燃料电池金属双极板研究[J];电源技术;2005年08期
9 于平;周平;吴承伟;Lauren Seabrooks;;燃料电池复合材料结构螺纹孔联接的应力分析[J];电源技术;2007年02期
10 曹鹏贞;王红星;王宇新;;质子交换膜燃料电池流道设计[J];电源技术;2007年04期
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1 詹志刚;质子交换膜燃料电池中水传输机理研究[D];武汉理工大学;2006年
2 王红星;PEMFC流场与电池性能的模拟研究[D];天津大学;2005年
3 徐腊梅;PEM燃料电池动态特性的建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2007年
4 张扬健;SPE电解池和再生燃料电池膜电极研究[D];清华大学;2007年
5 刘坤;PEM燃料电池的传输模拟与结构优化[D];武汉理工大学;2008年
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1 李茂春;PEM燃料电池流场板及其成形工艺研究[D];天津大学;2004年
2 朱蓉文;质子交换膜燃料电池中温度分布的模拟[D];武汉理工大学;2006年
3 薛坤;PEM燃料电池的阴极增湿与水管理研究[D];武汉理工大学;2006年
4 熊济时;质子交换膜燃料电池的流场结构优化与新型流场研究[D];武汉理工大学;2006年
5 余江洪;质子交换膜燃料电池堆的热模拟及优化[D];武汉理工大学;2006年
6 覃有为;车用质子交换膜燃料电池系统的气场模拟及优化[D];武汉理工大学;2006年
7 王振;质子交换膜燃料电池系统特性仿真研究[D];山东大学;2007年
8 涂曙光;车用质子交换膜燃料电池动态特性的研究[D];武汉理工大学;2007年
9 王科;质子交换膜燃料电池双极板流场的研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 刘杰;质子交换膜燃料电池的建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2008年
【二级引证文献】
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1 华周发;质子交换膜燃料电池动态响应研究[D];武汉理工大学;2010年
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1 钱彩霞;高温质子交换膜燃料电池的模拟与优化[D];武汉理工大学;2010年
2 秦明俊;质子交换膜燃料电池工作性能数值仿真研究[D];上海交通大学;2009年
3 张学梅;燃料电池复合发电系统研究[D];郑州大学;2012年
【二级参考文献】
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1 徐洪峰,韩明,衣宝廉,张新革,张恩俊,葛善海;固体聚合物电解质燃料电池的研究[J];电化学;1996年03期
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1 林林;冯黛丽;王晓东;张欣欣;;质子交换膜燃料电池流场设计最佳化的反问题求解方法[J];北京科技大学学报;2010年01期
2 胡里清;夏建伟;董辉;付明竹;吴忻;翟祥华;;质子交换膜燃料电池双极板导流场不同区域极化研究[J];化工学报;2004年S1期
3 丁刚强;罗志平;潘牧;;质子交换膜燃料电池阴极面增湿槽道[J];电源技术;2006年12期
4 马利军;林才顺;薛方勤;韩丽辉;王新东;;质子交换膜燃料电池流场截面设计及三维模拟[J];湿法冶金;2008年01期
5 丁刚强;罗志平;李湘华;肖金生;;PEM燃料电池阴极三维数学模型[J];电池工业;2005年06期
6 杨涛;史鹏飞;;质子交换膜燃料电池复合双极板材料研究[J];电源技术;2008年05期
7 余意;涂正凯;詹志刚;潘牧;;重力倾角对PEMFC电堆性能的影响[J];华中科技大学学报(自然科学版);2010年07期
8 杜超;明平文;侯明;傅杰;邵志刚;衣宝廉;;乙烯基酯树脂/膨胀石墨燃料电池复合双极板[J];电源技术;2010年07期
9 涂海涛;孙文策;解茂昭;阿布里提;;常规流场和交指型流场的质子交换膜燃料电池传热传质三维模拟[J];化工学报;2007年06期
10 杨洋;陈壁峰;肖金生;张海宁;潘牧;;高温PEM燃料电池的流场结构设计与优化[J];电源技术;2011年04期
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1 刘盛洲;张兴鹏;印杰;;嵌段长度对磺酸基嵌段共聚物质子交换膜性能的影响研究[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
2 纪志勇;陈胜利;;应用于质子交换膜燃料电池的SiO2/SPEEK复合膜的制备与表征[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
3 罗马吉;罗志平;潘牧;;质子交换膜燃料电池电堆活化过程研究[A];第七届全国氢能学术会议专辑[C];2006年
4 申会堂;张和平;李占宽;宋再卿;吝子东;;潜艇用质子交换膜燃料电池的应用现状及发展前景[A];第三届全国氢能学术会议论文集[C];2001年
5 申会堂;张和平;李占宽;宋再卿;吝子东;;潜艇用质子交换膜燃料电池的应用现状及发展前景[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年
6 周琛;刘军民;廖世军;;直涂法制作质子交换膜燃料电池(PEMFC)中膜电极组件研究进展[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
7 李雷;谢晓峰;尚玉明;蒋金芝;冯少广;;自增湿质子交换膜的研究进展[A];中国化学会第26届学术年会新能源与能源化学分会场论文集[C];2008年
8 高建东;马志刚;邓正华;索继栓;;一种新型结构质子交换膜的研究[A];第二届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集[C];2007年
9 梁永明;张华民;钟和香;朱晓兵;衣宝廉;;质子交换膜燃料电池抗CO PtRuIr/C催化剂的制备及结构性能关系的研究(英文)[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
10 张和平;李占宽;赵跃民;朱红;;一种质子交换膜燃料电池非铂电催化剂的研究[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
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1 龚坚;一流场馆 造福一方[N];市场报;2003年
2 曹新华;游艇烧氢不是梦[N];中国船舶报;2001年
3 特约记者 许家帅;三围流场首次应用立体成像进行仿真[N];中国交通报;2010年
4 翟扬;燃料电池,掀起你的盖头来[N];中国有色金属报;2002年
5 中科信研发中心 王静;电动汽车:21世纪的新型交通工具[N];科技日报;2001年
6 策束;PIV粒子成像测速仪[N];中国水利报;2003年
7 北京化工大学炭纤维及复合材料研究所 张学军;未来谁给我们供电?[N];计算机世界;2004年
8 王建一;上班族如何应对恐高症[N];北京人才市场报;2008年
9 本报记者 李兰;同在一个起跑线上[N];科技日报;2003年
10 信息产业部电子第十八研究所 汪继强;发展新型绿色环保电池刻不容缓[N];中国电子报;2001年
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1 吴金锋;质子交换膜燃料电池电流密度分布的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
2 柴博森;液力偶合器内部流动可视化与流速识别方法研究[D];吉林大学;2012年
3 马海鹏;质子交换膜燃料电池阴极水分布及排水可视化研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2007年
4 周勇;压电-金属复合结构合成射流驱动器的研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 张建鲁;质子交换膜燃料电池电催化剂和阴极电极结构研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
6 张京平;液压缸内动边界流场的数值分析[D];浙江大学;2001年
7 张学伟;质子交换膜燃料电池膜电极的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 徐华勋;复杂流场特征提取与可视化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 张云河;质子交换膜燃料电池阴极催化剂及电极过程动力学研究[D];中南大学;2004年
10 梁永民;质子交换膜燃料电池抗CO电催化剂的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2006年
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1 张海峰;质子交换膜燃料电池双极板和流场的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
2 丁刚强;PEMFC带增湿槽道集流板的研究[D];武汉理工大学;2005年
3 李云峰;质子交换膜燃料电池的流场设计[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
4 张海红;旋风分离器流场与分离性能的数值模拟研究[D];郑州大学;2004年
5 刘耀林;基于ANSYS的中间包流场和温度场的模拟研究[D];武汉科技大学;2005年
6 罗辉;涡旋压缩机压缩腔内部流场的模拟分析[D];兰州理工大学;2009年
7 琚娟;高速列车突入隧道洞口时流场的可视化研究[D];西南交通大学;2003年
8 林建国;渤黄东海三维海流场、温度场数值模拟[D];中国海洋大学;2004年
9 耿卫明;轴流泵叶轮出口流场的3D-PIV测量[D];扬州大学;2005年
10 段学友;可移动式风蚀风洞流场空气动力学特性的测试与评价[D];内蒙古农业大学;2005年
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