PEMFC阳极抗H2S性能研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)采用重整气为燃料时,阳极气体杂质是影响其性能的主要原因。目前燃料电池阳极杂质对膜电极性能影响主要集中在对CO的研究上,而杂质中H₂S对膜电极影响的报道较少,但事实上H₂S对电池性能的影响比CO的影响更严重。本文综述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的H₂S中毒机理,从增设过滤器、纯净氢气法、电化学恢复、抗硫中毒催化剂四个方面详细介绍了目前抗H₂S研究的发展现状。     

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。     

小型船用PEM燃料电池仿真特性分析

随着能源的逐渐枯竭和环境污染的持续加重,燃料电池的发展越来越受到世界各国的重视,燃料电池具有高效、清洁和环保等特点,特别是质子交换膜(PEM)燃料电池已经得到了广泛的应用。文章基于Matlab/Simulink软件平台,建立PEM燃料电池动态模型,以输入信号源作为外加负载,分析了随负载电流变化时,电池工作温度变化和阴阳极进气压力对PEM燃料电池输出电压和输出功率的影响。仿真结果与实际燃料电池特性曲线基本一致,所搭建的动态模型也能较好的反映PEM燃料电池的动态特性。     

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。     

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。     

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。     

质子交换膜燃料电池电化学建模及仿真

从热力学和动力学理论出发,对燃料电池的工作原理进行研究。通过对活化极化、浓差极化、欧姆极化的数学描述,建立电化学仿真模型。结合试验数据,辨识模型中的参数,并用MATLAB/SIMULINK仿真平台对质子交换膜燃料电池进行仿真分析。结果表明:仿真结果与实验数据比较吻合,模型具有良好的稳态性能,能够有效应用于燃料电池系统理论和技术研究。     

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。     

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。     

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.     

Performance analysis of polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell stack operated under marine environmental conditions

The marine environmental condition, especially NaCl, has been identified as one of the major sources of contamination on the performance of open cathode Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) system, when the power source is based on fuel cells for marine applications like submarines, navy ships etc., In the present paper, we have studied the performance of PEMFCs under the marine environment for a longer duration and also the recovery mechanism of the PEMFC power pack after contamination. It has been observed that the NaCl is a major contaminant for PEMFC, compared to NO _x and SO _x , which are major contaminants for fuel cells operating in the land regions. We have observed a performance loss of 60 % in PEMFC, when operated for 48 h, due to poisoning of PEMFC by NaCl vapours. The recovery of the stack is attempted by repeated water washing on the cathode side of the fuel cell, presuming that the salts get deposited only on the surface of the electrodes and the performance is easily recoverable. The recovery mechanisms are analysed by constant-current discharging operation and by modified experimental methods and are reported here. The performance vagaries in fuel cells due to sea water contamination is also analysed by linear fit and it is found that the rate of power increment after water wash is higher than the rate of power increment, around 11.5 W/10?h compared to normal environmental conditions, which is 4.1 W/10?h.     

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。     

质子交换膜燃料电池动态响应特性的研究影响

本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFC）动态响应特性做了一系列研究实验,结果证明,PEMFC动态响应与电池负载类型、负载的加载方式有密切联系,同样的阶跃电流下,PEMFC加载纯阻性负载比加载纯感性负载响应时间更短,低调更低。同样的操作条件下,相对固定电流取电,固定电压的取电方式不会带来低调电压。     

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.     

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。     

NaOH含量对AZ91D镁合金微弧氧化膜层微观结构和耐蚀性的影响

在由15 g/L Na2SiO3、12 g/L NaAlO2、3 g/L Na2B4O7、5 mL/L C3H8O3、5 g/L C6H5Na3O7及1~4 g/L NaOH组成的硅铝复合电解液中,利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金基体上制备了一系列陶瓷膜层.利用扫描电镜、膜层测厚仪分别研究了陶瓷膜层的微观结构及厚度;采用全浸泡实验和交流阻抗实验测试了膜层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明：随着NaOH含量的增加,微弧氧化过程中的起弧电压和终止电压均呈线性下降;膜层的耐蚀性随着NaOH含量的增加先提高后降低,膜厚的变化趋势与其耐蚀性的变化趋势基本一致;NaOH含量的变化主要影响膜层内部致密层的耐蚀性能;当NaOH含量为2 g/L时,膜层最厚,膜层较致密,因而具有较好的耐蚀性能.     

一种新型缓蚀剂对混凝土中钢筋的缓蚀作用

利用线性极化法、失重法、极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）等方法,研究了模拟混凝土孔溶液中,一种新型缓蚀剂对钢筋的缓蚀作用和电化学腐蚀行为。结果表明,该缓蚀剂对钢筋具有较好的缓蚀效果;最佳缓蚀剂浓度为2％;该缓蚀剂能有效抑制氯离子对钢筋的腐蚀并对混凝土力学性能无有害影响。其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附形成保护膜从而提高钢筋耐腐蚀性。     

核能闭式循环氦气轮机动力装置性能优化

以潜艇用高温气冷堆氦气轮机循环为对象，用有限时间热力学理论和方法优化其性能，导出循环的功能、功率密度（功率与循环中最大比容之比）和热效率表达式，在高、低温侧换热器和回热器总热导率一定的条件下优化三个换热器热导率分配，得最佳功率、功率密度和热效率，并与文献中的概念设计方案性能作了比较。结果表明了本文方法的有效性。