An Investigation on Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cells

被称为“清洁能源”的质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有能量密度高、启动迅速、室温工作和电解质无腐蚀等优点，在电动汽车、便携式发电装置等具有良好的应用前景。目前PEMFC商业化面临的主要问题是电池成本过高（采用铂系电催化剂，Nafion膜价格昂贵）。此外，在长期运行过程中PEMFC的性能是否稳定也直接影响其商业化进程。 本论文的主要思路是系统考察PEMFC单电池的寿命与性能，试图获得相关的催化剂和膜的信息，因此特别设计并组装了单电池寿命测试装置，并利用该装置对一系列相同的MEA分别进行了不同时间的单电池运行测试，并在运行结束后对相应的MEA中的阴阳极催化剂层分别进行XRD、SEM、TEM和R...Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC), so-called “clean energy”, has many advantages including high in power density, quick start operation, room-temperature working condition and solid-electrolyte. It has potential applications in automobile and portable electric power devices. Today, the major challenge faced in the commercialization of PEMFC is its high cost (uses of expensive catalysts o...学位：理学硕士院系专业：化学化工学院材料科学系_高分子化学与物理学号：20013600

碳载铂纳米微粒修饰的玻碳电极对甲醇的电催化氧化

利用X射线粉末衍射、透射电镜和扫描电镜对商用Pt/C催化剂反应前后的变化进行了物化表征,同时应用电化学方法研究了甲醇在碳载铂纳米微粒修饰的玻碳电极上的电催化氧化性能。结果表明,修饰电极对甲醇氧化呈现较高的电催化活性。铂氧化物的电化学还原在Pt/C催化剂中受到了抑制,该现象可能是由于Pt与载体碳间的强烈作用所引起的。通过扫描电镜和循环伏安研究表明,该催化剂对甲醇的氧化可能存在着表面结构敏感效应

直接甲醇燃料电池中阳极催化剂的研究进展

从铂基合金催化剂、以导电聚合物为载体的复合催化剂和含氮的大环配合物的开发等三个方面重点综述了直接甲醇燃料电池(DMFC)中阳极催化剂的研究进展,同时简要概述了DMFC中甲醇渗透对电池性能的影响及其解决方案。有关研究表明,合金组成、催化剂载体以及大环配合物对阳极催化剂的催化活性和稳定性有着直接的影响。尽管目前已经进行了大量的关于甲醇在阳极催化剂上的作用机理的研究工作,但还未形成共识。另外,利用新的合成方法制备高分散的催化剂也是阳极催化剂发展的重要方向。同时,还须从根本上解决甲醇在Nafion膜中的渗透问题

直接甲醇燃料电池中阳极催化剂的研究进展

从铂基合金催化剂、以导电聚合物为载体的复合催化剂和含氮的大环配合物的开发等三个方面重点综述了直接甲醇燃料电池(DMFC)中阳极催化剂的研究进展,同时简要概述了DMFC中甲醇渗透对电池性能的影响及其解决方案。有关研究表明,合金组成、催化剂载体以及大环配合物对阳极催化剂的催化活性和稳定性有着直接的影响。尽管目前已经进行了大量的关于甲醇在阳极催化剂上的作用机理的研究工作,但还未形成共识。另外,利用新的合成方法制备高分散的催化剂也是阳极催化剂发展的重要方向。同时,还须从根本上解决甲醇在Nafion膜中的渗透问题

新型燃料电池用质子交换膜研究进展

传统的全氟磺酸膜Nafion 、Dow质子交换膜、Flemion 等目前在质子交换膜燃料电池中的应用最为广泛 ,但在高温条件下以氢或甲醇作为燃料的燃料电池中 ,其性能受到一定的影响 ,且这类膜价格昂贵 ,不利于推广应用 ,阻碍了燃料电池的商业化进程。因此 ,开发一种新型的价格低廉、性能良好的膜是推广应用此类电池的关键。本文简要介绍了目前各国研究的应用于高温条件下 (10 0～ 16 0℃ )质子交换膜燃料电池与直接甲醇燃料电池中的新型膜 ,对它们的质子传导率、甲醇渗透率等性能进行了分析比

直接甲醇燃料电池中的甲醇渗透研究进展

从甲醇在Nafion膜中的传质和甲醇渗透对电池性能的影响2方面综述了甲醇渗透研究的最新进展,并从对新的固体电解质膜的开发和新的阴极催化剂的开发2方面概述了近年来为降低或克服甲醇渗透所开展的研究的现状。通过比较各种不同类型的固体电解质膜和阴极催化剂的优缺点以及它们对甲醇渗透的影响,指出了目前甲醇渗透研究中存在的一些问题,并提出了未来甲醇渗透的研究方向

碳载铂纳米微粒修饰的玻碳电极对甲醇的电催化氧化

利用X射线粉末衍射、透射电镜和扫描电镜对商用Pt/C催化剂反应前后的变化进行了物化表征,同时应用电化学方法研究了甲醇在碳载铂纳米微粒修饰的玻碳电极上的电催化氧化性能。结果表明,修饰电极对甲醇氧化呈现较高的电催化活性。铂氧化物的电化学还原在Pt/C催化剂中受到了抑制,该现象可能是由于Pt与载体碳间的强烈作用所引起的。通过扫描电镜和循环伏安研究表明,该催化剂对甲醇的氧化可能存在着表面结构敏感效应

直接甲醇燃料电池中的甲醇渗透研究进展

从甲醇在Nafion膜中的传质和甲醇渗透对电池性能的影响2方面综述了甲醇渗透研究的最新进展,并从对新的固体电解质膜的开发和新的阴极催化剂的开发2方面概述了近年来为降低或克服甲醇渗透所开展的研究的现状。通过比较各种不同类型的固体电解质膜和阴极催化剂的优缺点以及它们对甲醇渗透的影响,指出了目前甲醇渗透研究中存在的一些问题,并提出了未来甲醇渗透的研究方向

新型燃料电池用质子交换膜研究进展

传统的全氟磺酸膜Nafion 、Dow质子交换膜、Flemion 等目前在质子交换膜燃料电池中的应用最为广泛 ,但在高温条件下以氢或甲醇作为燃料的燃料电池中 ,其性能受到一定的影响 ,且这类膜价格昂贵 ,不利于推广应用 ,阻碍了燃料电池的商业化进程。因此 ,开发一种新型的价格低廉、性能良好的膜是推广应用此类电池的关键。本文简要介绍了目前各国研究的应用于高温条件下 (10 0～ 16 0℃ )质子交换膜燃料电池与直接甲醇燃料电池中的新型膜 ,对它们的质子传导率、甲醇渗透率等性能进行了分析比

DMFC中电催化剂的研究进展

从阳极催化剂的开发和阴极催化剂的开发两个方面重点综述了直接甲醇燃料电池(DMFC)中电催化剂的研究进展。概述了甲醇电催化氧化机理。研究表明:阳极催化剂材料不仅可利用铂基二元或多元合金,而且可利用不含贵金属铂的电子导电混合氧化物,同时开发新的具有高活性和对甲醇无活性的氧还原反应非贵金属催化剂,应成为阴极催化剂研究的一个重要方向