收藏本站
《中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

质子交换膜燃料电池的电化学和数值模拟研究

胡经纬  
【摘要】:质子交换膜燃料电池(PEMFC)研究手段主要分为实验研究和模型研究。本文的研究内容为PEMFC的电化学和数学模型研究。 论文建立了基于电化学线性扫描、电化学交流阻抗和电化学噪音技术的金属双极板材料腐蚀速率测量平台;建立了基于薄膜电极技术的电极阴极催化剂、阳极催化剂的电化学离线表征平台;建立了基于单电池的电化学在线测试平台;作为电化学测试的初步应用,建立了基于电化学测试方法的电池分析模型系统。 本文开展了基于电化学测试技术的PBI体系高温PEMFC的500h连续寿命实验,指出催化剂颗粒长大是性能衰减的主要原因;建立了基于电化学测量的PBI体系高温PEMFC的一维数学模型;首次运用电化学小幅度方波电位阶跃法在线测量了电池内阻。 考察了操作条件对PBI体系高温PEMFC性能的影响,运用电化学交流阻抗技术解释了空气性能差的原因,运用RDE技术考察了PBI体系和Nafion体系的区别,首次给出了氧在PBI聚合物薄膜中的扩散系数和磷酸根吸附的定量数据。同时建立了基于人工神经网络的PBI体系高温电池预测系统。 建立了整合了开路条件下的电化学交流阻抗技术的基于动量守恒方程,质量守恒方程和电化学方程的二维垂直于流道方向的数学模型,模型预测结果和实验结果符合良好。
【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】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM911.4

手机知网App
【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 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
2 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
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁道荣;添加剂在铜电解精炼中的电化学行为的研究[J];安徽化工;2002年03期
2 严怡芹,倪光明;微量铈离子在酸性电镀锡过程中沉积机理的探讨[J];安徽师大学报(自然科学版);1994年04期
3 甘雄,马稳;析氢催化电极的研究概述[J];安阳师范学院学报;2004年05期
4 霍莉,丁克强,王庆飞,童汝亭;掺杂Fe~(3+)的TiO_2薄膜电极的电化学研究[J];微纳电子技术;2005年02期
5 张树霖,侯永田,何国山,申猛燕,钱必东,刁鹏,蔡生民;多孔硅光致发光峰值能量随HF浓度变化的台阶行为[J];半导体学报;1993年02期
6 矫彩山;孙艳;弟智;陈星云;;气体扩散电极制备及其对苯酚降解效果的研究[J];环境科学与管理;2007年09期
7 黄金昭;徐征;李海玲;亢国虎;朱海娜;王文静;;纳米晶Ni-Mo-Fe催化阴极的制备与表征[J];北京交通大学学报;2007年06期
8 赵淑红;吴锋;王子冬;张京伟;;动力电池功率密度性能测试评价方法的比较研究[J];兵工学报;2009年06期
9 王宇;王崇臣;;一种节能阴极材料的制备条件研究[J];北京建筑工程学院学报;2006年02期
10 苏岳锋,包丽颖,吴锋;C/KOH/Ni(OH)_2非对称电容器活化过程电极行为[J];北京理工大学学报;2004年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 耿秋菊;周荣明;印仁和;郁祖湛;;冷轧钢板表面电解涂覆薄层二氧化硅过程的研究 Ⅱ.机理研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
2 耿秋菊;周荣明;印仁和;郁祖湛;;冷轧钢板表面电解涂覆薄层二氧化硅过程研究 Ⅰ.电解工艺对表面涂硅量的影响[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
3 孙建军;谢步高;;半导体芯片铜线工艺中的添加剂作用机理研究进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
4 宋辉;徐献芝;朱梅;李芬;;三种极化作用下多孔电极单孔模型的计算[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
5 杨光永;;离子浓度的等电位点测量与多点自动标定方法[A];第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(下册)[C];2007年
6 薛雷刚;印仁和;王卫江;郁祖湛;;钢板上锌镁合金镀层的制备方法及耐蚀机理的研究进展[A];2007年上海市电子电镀学术年会论文集[C];2007年
7 秦秀娟;孙丽;卜丽敏;孙学亮;左华通;韩司慧智;;电解液组成对电沉积纳米ZnO薄膜结构及性能的影响[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年
8 陈幼云;杨江成;王志军;薛圣华;陈永言;;氯化铵镀锌的研究[A];天津市电镀工程学会第九届学术年会论文集[C];2002年
9 陈永言;戴盛世;姚青;;电镀测量中某些问题的讨论[A];天津市电镀工程学会第九届学术年会论文集[C];2002年
10 韩静;杨毅夫;邵惠霞;谭祖宪;;储氢合金低温放电性能研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张启波;咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究[D];昆明理工大学;2010年
2 刘倞;硅烷sol-gel薄膜及含硅烷的聚合物涂层的电沉积研究[D];浙江大学;2010年
3 李伟伟;以Nb_2O_5·nH_2O为助剂的甲醇氧化电催化剂的制备与性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
4 靳尉仁;锂离子动力电池性能及其仿真研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
5 张晶;基于介孔碳载体的高容量超级电容器复合电极材料的制备及性能研究[D];兰州理工大学;2010年
6 王明艳;过渡金属化合物修饰电极的制备和应用研究[D];南京理工大学;2011年
7 覃远航;纳米碳纤维及其负载贵金属催化剂的制备及性能研究[D];华东理工大学;2011年
8 王庆伟;铅锌冶炼烟气洗涤含汞污酸生物制剂法处理新工艺研究[D];中南大学;2011年
9 罗红平;纳秒脉宽脉冲电化学微加工机床关键技术研究[D];湖南大学;2009年
10 吕江维;硼掺杂金刚石薄膜电极的制备与性能评价[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李高飞;数控选区电沉积快速成型的成型质量研究[D];浙江理工大学;2010年
2 刘兰;导电高分子修饰活性炭电极的制备与电化学性能研究[D];中国海洋大学;2010年
3 谢小运;TM-450阀控式密封铅酸蓄电池设计及板栅合金研究[D];湘潭大学;2010年
4 杨艳静;超级电容器用纳米二氧化锰的制备及电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
5 曹振宇;模拟深海环境阴极保护初期钙镁沉积层的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 刘亚伟;离子液体中钛铝合金的电沉积研究[D];昆明理工大学;2010年
7 卢海君;用低共熔溶剂型离子液体从氧化锌制取金属锌的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 沈鑫远;氢扩散阳极的制备及其在锌电积中的应用[D];昆明理工大学;2009年
9 刘艳伟;铂基掺铈载体薄膜电极制备及电化学性能研究[D];昆明理工大学;2009年
10 梁风;孔状纳米级锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备与研究[D];昆明理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏子栋,郭鹤桐,唐致远;氧在Pt-Fe-Co/C合金催化剂上的还原[J];催化学报;1995年02期
2 童叶翔,刘鹏,沈培康,杨绮琴;质子交换膜和直接甲醇燃料电池进展[J];电池;2002年03期
3 于景荣,衣宝廉,韩明,程晓亮,邵志刚,张景新;高性能质子交换膜燃料电池[J];电化学;1999年04期
4 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
5 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
6 胡桂林,樊建人,岑可法;直接液体甲醇燃料电池的数学模型[J];动力工程;2003年03期
7 于景荣,衣宝廉,韩明,邵志刚,程晓亮;高功率密度质子交换膜燃料电池研究[J];电源技术;2000年03期
8 吕玲红,金丽华,王均涛;质子交换膜燃料电池的氧电极[J];电源技术;2001年02期
9 孙兴进,朱新坚,曹广益;熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)发电系统进展[J];电源技术;2001年04期
10 胡鸣若,顾安忠,石玉美;交指型极板的质子交换膜燃料电池阴极模拟[J];电源技术;2002年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张小丹;熔融碳酸盐燃料电池试验研究及模拟计算[D];浙江大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王红星;许莉;王宇新;;PEMFC流道横截面二维两相流数学模型(Ⅰ) 模型建立[J];化工学报;2007年07期
2 夏莉丽;邱晓燕;汪兴旺;;智能电网中PEMFC分布式电源的建模及性能分析[J];可再生能源;2010年02期
3 付勇涛;刘静;刘武群;邱长生;;装甲钢抗弹性能数学模型研究[J];兵器材料科学与工程;2007年05期
4 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
5 吴曦;章冬云;蒋淇忠;马紫峰;;球形团聚物模型在质子交换膜燃料电池过程模拟中的应用[J];化工学报;2010年10期
6 李晓光;曹柳林;刘志祥;毛宗强;;5kW氢-空质子交换膜燃料电池堆的模型研究[J];化工学报;2004年S1期
7 王红星;王宇新;;PEMFC流场的数学模拟[J];天津大学学报;2007年11期
8 王红星;许莉;王宇新;;PEMFC流道横截面二维两相流数学模型(Ⅱ) 流道设计对电池性能影响[J];化工学报;2007年07期
9 王恺尔;叶美盈;许友生;;基于1stOpt的质子交换膜燃料电池模型优化[J];电源技术;2009年08期
10 曹德成,李小山;建立工程计算数学模型的新尝试[J];水利学报;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陶文源;秦英;刘常青;卢衍桐;;一种集成结构的筹资决策支持系统[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
2 沈慧聪;王淼淼;李智勇;苗延巍;宁殿秀;伍建林;;人工神经网络(ANN)在孤立性肺结节鉴别诊断中的应用初探[A];第十三届全国临床医学影像学术会议论文汇编[C];2003年
3 田玉冬;朱新坚;曹广益;;基于神经网络辨识的质子交换膜燃料电池模糊控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
4 涂曙光;肖金生;;质子交换膜燃料电池动态模型研究[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
5 涂曙光;肖金生;;质子交换膜燃料电池动态模型研究[A];第七届全国氢能学术会议专辑[C];2006年
6 孙立萍;李英;;基于人工神经网络改进的质子交换膜燃料电池模型[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年
7 严隽薇;朱柳明;萧蕴诗;;高阶关联神经网络算法研究[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
8 陈亮;杜尚丰;;温室环境神经网络预测控制[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第五分册[C];2005年
9 康赐荣;李旭明;;基于人工神经网络的系统解耦与控制[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
10 温万泉;郭新宇;邱为亭;;基于人工神经网络的反坦克武器系统效能评估研究[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 上海海成投资管理有限责任公司 韩洪宇;“数学模型”在投机交易中的应用[N];期货日报;2007年
2 刘春;首钢矿业公司大力推进数学建模活动[N];世界金属导报;2007年
3 John Kay 朱冠华;风险能用数学模型确定吗?[N];期货日报;2006年
4 齐瑞普;“数模”趟出数字管理路[N];首都建设报;2008年
5 刘军红 中国现代国际关系研究院学者;数学模型的驱动器[N];东方早报;2007年
6 ;数学系毕业生成职场新宠[N];市场报;2006年
7 兴化市荻垛镇中心小学 孙云峰;给数学注入“源头活水”[N];成才导报.教育周刊;2008年
8 华东师范大学商学院副院长、教授 叶德磊;清醒认识经济学现状[N];解放日报;2009年
9 记者 童云 通讯员 徐仁本;宝钢热轧厂开发数模优化轧制生产[N];中国冶金报;2007年
10 王小龙;美开发出交通拥堵数学模型[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡经纬;质子交换膜燃料电池的电化学和数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2006年
2 张治国;人工神经网络及其在地学中的应用研究[D];吉林大学;2006年
3 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
4 吴建发;优选压裂井方法研究[D];西南石油学院;2005年
5 李军红;冷轧带肋钢筋工艺的现代优化方法及质量控制[D];南昌大学;2006年
6 Han Qiang;[D];山东大学;2005年
7 申金山;基于人工神经网络的化学发光法及光度法在多组分同时测定中的应用研究[D];四川大学;2005年
8 吴细秀;开关电器触头材料喷溅侵蚀模型研究及其试验[D];华中科技大学;2005年
9 赵桂连;水电站水机电联合过渡过程研究[D];武汉大学;2004年
10 蒋海洋;分子筛膜的制备和新型分子筛膜反应器[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李志刚;自适应遗传算法的人工神经网络在大坝安全监测中的应用[D];武汉大学;2005年
2 杨毅;螺杆式冷水机组故障诊断技术研究[D];重庆大学;2005年
3 黄财元;高拱坝泄洪雾化数学模型及人工神经网络模型研究[D];天津大学;2006年
4 李猛;质子交换膜燃料电池催化剂层的数学建模与模拟[D];吉林大学;2009年
5 丁刚强;PEMFC带增湿槽道集流板的研究[D];武汉理工大学;2005年
6 王国峰;基于遗传神经网络的矿山泥石流危险性评价[D];西安科技大学;2008年
7 秦晓霞;埋地管道土壤腐蚀性与防护研究[D];中国石油大学;2009年
8 李洪美;基于人工神经网络的静止无功发生器的控制[D];广西大学;2005年
9 严冰;波浪及波流共同作用下悬移质浓度垂线分布的研究[D];天津大学;2004年
10 唐俊;基于宏微量元素和神经递质检测的社区老年性痴呆人工神经网络预测模型研究[D];南昌大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026