文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
M冰点以下低温特性的研究
姓名:黄成勇
申请学位级别:硕士
专业:复合材料学
指导教师:潘牧
20070501
摘要定燃料电池的性能,而且对刚氐生产成本、提高比功率,加快商业化进程均至关重要。,糠肿槌傻哪さ缂由质子交换膜,及两侧涂覆的催化层,侵换荒と剂的核心部件。男阅苤苯泳质子交换膜燃料电池在零度以下温度环境中的环境适应性和低温耐久性是商业化进程中的一大关键性问题,也是当前燃料电池研究中一个极具挑战性的前沿方向。本论文拟通过实验对本研究室所生产的核心组件牡臀绿匦越醒芯亢推拦馈质子交换膜是的核心功能部分,又是燃料电池水环境的主要寄存场所,低温下膜中水形态是一个首先需要回答的问题。有鉴于此,论文采用差热分析与饱和盐水溶液定点湿度法结合,研究考察了低温下膜中水形态。目前,燃料电池的低温行为和低温耐久性已经成为芯康娜鹊恪3杀竞湍途眯苑矫娴技术进步使燃料电池处于产业化的边缘,燃料电池的冷启动问题因而变得更加突出,燃料电池的低温启动、低温性能和低温对电池耐久性的影响也吸引了越来越多研究者的研究兴趣。因而,燃料电池的低温特性成为产业化路途上冷启动能力和低温耐久性研究的重要内容。论文通过冷冻/解冻循环实验考察了燃料电池组件膜、牡臀率形#并对相关机理进行了初步探讨;通过单电池/循环对比实验考察了燃料电池牡臀滦形:托阅芩ソ担换诘缁Чぷ髡荆杓剖笛槎匀剂系绯赜贔疶非昂蟮男阅芙辛丝疾旌推兰郏煌ü訡极化曲线、交流阻抗、循环伏安特性曲线、电化学阻抗和氢气渗透率变化的测试,完成了对牡缁匦员碚鳎煌ü璧缇岛屯枷穹治觯宰榧砻嫘蚊驳谋浠了表征。通过上述研究方法,得出的实验结果和主要结论如下:捎媚Χ刻致哿四ぶ兴亩辰嵝形!2豢啥辰崴Χ縦基本稳定在和洌贾履ぶ兴辰嵛露确⑸浠氖强啥辰崴Χ縣。随着含水量的增大,膜中水的冻结温度均升高。在一℃≤躉℃范围内,膜中可冻结水含量与冻结温度遵循线性关系。相同水含量条件下的冻结温度数据表明,复电池地武汉理工大学硕士学位论文
合膜比系列膜具有更加优秀的冻结本性。植咳苷陀胗α辛狻⒈Т┐套饔每赡苁堑臀履なУ母础氢气渗透率测试结果表明,膜的微结构基本没有变化,导致电池性能衰减的可能侠淼某2呗远杂谖值绯赝暾て谛阅芊浅V匾!J笛榻峁砻鳎除湿、热除湿两种除湿方案只要选取的参数合理,都能达到防冻的目的。从活化与否和电池性能重现性的角度讲,冷除湿优于热除湿。üサ绯匦阅懿馐杂胙贩膊馐裕サ绯氐臀滦阅芩ゼ醯那痹谠蚬结为:低电流密度下,电化学活性面积减少是影响电池性能衰减的主要原因;高电流密度下,扩散层传质特性以及疓界面耦合缙滦允侵饕T颉T线交流阻抗谱测试结果证实了这种高、低电流密度下的衰减行为的不同。低电流密度下,极化电阻是电池性能衰减的主要原因;高电流密度下,物质扩散电阻和疓接触电阻是主要原因。实验证明,本实验室所生产的唤鼍哂杏帕嫉男阅芎突肪呈视π裕具有良好的低温耐久性。此外,合理的除湿方案有利于低温保存和维持性能的完性不大。整性。关键词:燃料电池;水形态;膜电极;冷冻/解冻操作;性能衰减武汉理工大学硕士学位论文
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日期:弛龇英龌新躲垣二慨望么∥独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名
第滦髀引言对于世纪而言,环境保护已成为人类社会可持续发展战略的核心,是影响当前世界各国的能源决策和科技导向的关键因素。同时,环保问题也是促进能源科技发展的巨大推动力,随着我国近年来对能源需求量的持续增长,当前已经成为仅次于美国的世界第二大能源消耗国,而世纪所建立起来的庞大能源系统已无法适应未来社会对高效、清洁、经济、安全的能源体系的要求,能源供求已经突显力不从心,能源发展正面临着巨大的挑战。能源是一个国家工业之血液,经济、社会发展之命脉,能源安全问题已经成为各发达国家关注的焦点和政府决策的中心议题。面对能源危机的严峻挑战,世界各国都致力于开发能替代传统能源的新能源,这些新能源包括太阳能、风能、生物能、氢能、潮汐能、地热能及核能等。当地球