考虑氯化钠中毒影响的PEMFC电化学性能仿真

氯化钠中毒对质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell ,PEMFC)电化学性能有重要影响。通过量纲分析方法修正电化学模型并利用COMSOL Multiphysics平台量化分析氯化钠浓度对质子交换膜燃料电池性能影响,最后验证了修正电化学模型的准确性。结果表明：随着阴极空气中氯化钠浓度增大,电池电化学性能降低。低电流密度时,氯化钠浓度变化对质子交换膜燃料电池极化曲线、功率密度曲线几乎无影响;中、高电流密度时,电池输出电压、最大输出功率随氯化钠浓度增加而降低。当氯化钠浓度达到 8×10^-5mg·cm^-3,膜最大、最小电流密度分别下降30.83%、25.23%,最大输出功率密度下降50.00%。 关键词：质子交换膜燃料电池;氯化钠中毒;电池性能;数值仿真     

质子交换膜燃料电池铂基催化剂技术发展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是未来氢能时代重要的发电方式,铂基催化剂技术是商业生产质子交换膜燃料电池的核心.本文阐述了铂基催化剂的衰减机制,主要从碳载体处理和铂合金化两个方面对催化性能的影响进行简要论述,为后续对催化剂的开发提供更好的理论指导.     

国外潜艇燃料电池AIP现状及启示

本文综述并深入比较世界各国FC/AIP潜艇研究现状、性能特点及发展方向,指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)最具吸引力.分析了PEMFC主要特点,梳理了PEMFC应用中关键技术,得出发展启示,为潜艇采用FC/AIP技术发展提供针对性的指导.     

质子交换膜燃料电池膜电极综述

膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件,决定着质子交换膜燃料电池的性能、寿命以及成本。本文着重介绍了膜电极组成、性能技术指标及技术发展现状,有序化膜电极是质子交换膜燃料电池膜电极技术发展的最具潜力方向。     

PEM燃料电池透氢电流密度测试的误差分析

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的寿命和耐久性是制约其商业化发展的主要因素。准确表征氢气对质子交换膜(PEM)的渗透能力有助于电池的设计安全和运行安全,提高电池的寿命和耐久性。本文主要对PEMFC透氢电流密度的测试误差进行了分析,发现膜厚度、膜穿孔、膜短路以及测试气体压力和湿度,均会对该测试结果带来误差。     

质子交换膜燃料电池接触电阻研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)接触电阻问题是制约其商业化发展的一个重要因素。影响接触电阻的因素可归纳为电池材料、组装参数、工作参数和其他因素。本文主要介绍了PEMFC的接触电阻及其影响因素,并综述了降低接触电阻的方法。     

船舶绿色电源PEMFC及其性能影响因素分析

能源与环境制约了各国经济的持续发展,绿色船舶成为当前船舶行业的发展趋势,燃料电池作为绿色电源在船舶行业具有广阔的应用前景。燃料电池是一种多输入的电化学反应装置,影响因素较多。该文在验证了质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells,PEMFC)稳态建模正确性的基础上,通过稳态建模,利用MATLAB对影响PEMFC性能的各因素进行了分析讨论,并给出了各影响因素的影响大小。最后,在PEMFC的控制和设计上提出了一些指导性的建议。     

燃料电池水管理系统冷却优化设计

由于质子交换膜燃料电池存在—个最佳工作温度范围,因此水管理对其性能和寿命有非常重要的影响。本文研究以压缩空气为氧化剂的、功率为3kW的质子交换膜燃料电池冷却系统的优化设计。     

潜艇质子交换膜燃料电池技术研究

常规柴电潜艇因受传统推进技术的限制,已成为新形势下潜艇续航力、隐身性等的发展瓶颈.而融入创新技术的燃料电池AIP(FC/AIP)推进系统的出现,集众多优点,给常规潜艇的发展带来了一片曙光.文章综述并深入比较世界各国FC/AIP潜艇研究现状、性能特点及发展思想,指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)在潜艇上的应用最具吸引力.在分析PEMFC主要特点的基础上,提炼出PEMFC应用中所面临的关键技术,并提出应对策略,以达到扬长避短并充分发挥其优势的目标,为潜艇PEMFC/AIP推进系统的发展提供针对性的指导.     

PEMFC带开关型负载的Boost电路稳定性分析

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)和开关型负载的电路特性,分析了PEMFC经直流升压斩波(Boost)电路带开关型负载的电路系统的稳定性。通过使用PEMFC一阶RL等效电路模型和电感电流连续模式(CCM)下Boost电路的大信号平均模型,讨论了系统不稳定的原因,应用Matlab/Simulink针对不同开关型负载对Boost电路输出占空比的影响进行仿真,结果验证了分析的合理性。     

燃料电池石墨双极板的流道分析与研究

应用计算流体力学软件建立了质子交换膜燃料电池(PEMFC)流体域的物理模型,并对其进行了模拟分析.对于由PEMFC阳极侧极板的平行流道改进而成的波浪形流道,通过对模拟计算得到的压力分布、进出口压降、流道流量分布与流量差异性、流道流速分布与流速差异性的分析,提出对极板的优化方案.对优化后的方案的流体域模型进行模拟分析,并将计算得到的性能参数与优化前模型的性能参数进行对比分析.结果表明,优化的模型流道流量分布更均匀,流量差异性减小了,进出口压降减小了.为PEMFC阳极流场的研究提供一定的参考.     

船舶燃料电池与蓄电池混合系统的输出性能

文章建立了质子交换膜燃料电池(PEMFC)和蓄电池混合发电系统的简化电路模型,针对船舶设备的脉动输出特性,理论地分析了混合发电系统的输出性能。分析结果表明：PEMFC与蓄电池组成的混合发电系统的输出峰值功率得到了一定程度的提高;且提高的倍数与脉动负载的占空比、脉动负载的频率、燃料电池的等效内阻、蓄电池的等效内阻有着密切的联系。     

质子交换膜燃料电池密封材料研究概述

相较于膜电极和双极板而言,密封材料是当前质子交换膜燃料电池研究领域被忽视被研究的对象。密封材料虽不参与电池电化学反应,但也是决定电池关键因素之一,其性能好坏直接影响电池发电效率和使用寿命。本文主要介绍了PEMFC密封材料的种类和技术指标要求,并综述了密封材料国内外研究现状。     

聚苯并眯唑在高温PEMFC中的应用研究进展

本文从磷酸掺杂聚苯并咪唑质子交换膜的制备、不同结构磷酸掺杂聚苯并咪唑质子交换膜的性能研究等方面进行展开论述,对改善磷酸掺杂膜性能的方法进行了讨论,综述了聚苯并咪唑在高温PEMFC中应用的最新研究进展。     

燃料电池用磺化聚芳醚砜膜的研究进展

人们对质子交换膜燃料电池中的磺化聚芳醚砜质子交换膜进行了深入的研究。本文按磺化聚芳醚砜质子交换膜的结构进行分类,讨论了磺化聚芳醚砜质子交换膜结构与性能之间的关系,综述了磺化聚芳醚砜质子交换膜的最新研究进展。     

自主水下航行器燃料电池技术研究进展

自主水下航行器作为一种无人自主平台,在海洋科学调查、海洋油气工业和国防军事领域发挥着越来越显著的作用。质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种可以替代锂电池的潜在能源形式,将显著提升自主水下航行器的航程和工作时间。将PEMFC集成在自主水下航行器上不仅面临水下密闭空间持续稳定运行的挑战,同时涉及到集成平台带来的额外设计约束。本文综述近十年应用于自主水下航行器上的质子交换膜燃料电池研究进展,主要围绕自主水下航行器集成平台对燃料电池带来的设计约束、反应物的储存方案和评价指标体系、系统原型开发和试验测试。反应物的储存方案一直是研究的热点,在系统原型开发和测试上的研究进展有限。     

杂质离子对SPE膜-电极组件性能影响研究

研究了杂质离子对膜-电极组件性能的影响,通过光电子能谱分析,明确了毒化机理,可得出以下结论:4种离子对膜-电极组件的影响分为两类,Ni 2+和Cu 2+为一类,该影响通过在阴极欠电位沉积和电沉积,使氢的脱附发生在新的界面,致使阴极过电位升高,这种影响是不可逆的;Fe 2+和Fe 3+为一类,该影响主要是阻碍膜内质子和水的扩散,使阴极过电位升高,这种影响是可逆的,通过将膜-电极组件浸泡在酸中可得到恢复.本研究对防止膜-电极组件中毒失活具有借鉴意义.     

高温质子交换膜燃料电池用电解质膜研究进展

高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）具有更好的CO耐受性、更简化的水热管理系统、更快的阴极过程、和更优的热利用特性等诸多优点,因而,近年来受到了研究者的广泛关注。本文综述了近年来高温质子交换膜的研究进展,简要评述了改性全氟磺酸膜体系的高温质子交换膜的研究概况,展望了高温质子交换膜的发展趋势。     

国外质子交换膜燃料电池研究发展现状

本文简介了质子交换膜燃料电池的组成，原理，综述了国外质子交换膜燃料电池的研究概况，当前主要研究课题和商业化新进展等。     

质子交换膜燃料电池在军事上的应用

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量转换效率、低温快速启动、低热辐射和低排放、运行噪声低和适应不同功率要求,能很好应用在军事设备上.国外对PEMFC用于陆地军事设备研究主要有三个方向:单兵作战动力电源(＜100 W)、移动电站(100 W-500 W)和军车动力驱动电源(500 W-10 kW);海军军事设备上应用分为海面舰艇辅助动力源、水下无人驾驶机器人电源和潜艇的驱动电源;空中军事应用主要用于无人驾驶飞机.最后认为随着PEMFC技术发展完善能广泛用于军事系统或装备.