质子交换膜燃料电池动态特性及催化剂载体抗腐蚀性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 申强 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010-05-31 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 衣宝廉 ; 侯明 |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 耐久性是质子交换膜燃料电池(PEMFC)实现商业化亟待解决的重要问题之一，而动 态操作(如载荷变化和启动/停车等)是导致燃料电池耐久性较差的主要因素。因此，考察 PEMFC 在载荷变化和启动/停车时的动态操作特性，分析其引起电池衰减的原因，并研究 相应的解决对策，对提高燃料电池的耐久性具有重要意义。 本文首先以燃料电池堆中的任一节电池为研究对象，通过分别在阴阳极扩散层和流 场间放入多根电势探针的方法，探讨了稳态时阴极平面内的电势分布情况和动态加载瞬 间由于空气饥饿引起的电池电压变化情况，并采用在电池加载前预置空气的方法有效避 免了加载瞬间的空气饥饿现象。 其次，通过发展出实验测量膜电势的方法，并采用带有氢参比电极的电池结构，深 入研究了电池启动及停车时阳极氢/空界面的形成过程及其影响，并对反向电流衰减机理 进行了验证。由于在未保护的电池启动及停车过程中，局部位置阴极与膜之间的界面电 势差会达到较高数值，影响了燃料电池的耐久性，因此还从界面电势差的角度进一步对 几种电池启动及停车方式进行了深入研究和优化。 最后，由于高电势会加速催化剂载体的腐蚀，本文还采用电化学方法对常用的Vulcan XC-72、MWNT 和石墨化XC72 三种催化剂载体的抗腐蚀性进行了对比，研究了温度、 电势阶跃和担载Pt 等对载体腐蚀速率的影响，考察了相应Pt 基催化剂的稳定性，并初步 探讨了新型介孔炭载体的抗腐蚀性及Pt/介孔炭催化剂的稳定性。 |
| 学科主题 | 物理化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-09 |
| 源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/116518]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 申强. 质子交换膜燃料电池动态特性及催化剂载体抗腐蚀性研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：大连化学物理研究所
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