2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文以聚偏氟乙烯(PVDF)為有機(jī)基底,通過熱壓法和共混法兩種方法分別添加硫酸氫銫CsHSO4質(zhì)子導(dǎo)體和硫酸氫銫復(fù)合氧化鋁CsHSO4-Al2O3復(fù)合質(zhì)子導(dǎo)體,制備成PVDF/CsHSO4、PVDF/CsHSO4-Al2O3有機(jī)-無機(jī)復(fù)合質(zhì)子交換膜,并對復(fù)合膜進(jìn)行性能探究。然后用手工刷涂法,手動噴涂法和精密超聲噴涂法三種方法分別制備電極,對其性能進(jìn)行探究。最后,經(jīng)過不同的熱壓工藝參數(shù)的設(shè)置,將復(fù)合膜和電極組裝成MEA(Membrane

2、Electrode Assembly)用燃料電池測試站測得MEA的電池性能,優(yōu)化熱壓工藝的最佳參數(shù)。研究得到的結(jié)論如下:
 ?。?)熱壓法和共混法兩種方法制備的PVDF/CsHSO4復(fù)合膜均保持了CsHSO4晶體結(jié)構(gòu),而PVDF/CsHSO4-Al2O3復(fù)合膜在制備過程中,絕大多數(shù)的CsHSO4晶體和介孔Al2O3粉末反應(yīng)生成了硫酸鋁銫CsAl(SO4)2·12H2O;PVDF/CsHSO4復(fù)合膜和PVDF/CsHSO4-Al2O

3、3復(fù)合膜的電導(dǎo)率在100℃-180℃之間都隨溫度的升高而升高,PVDF/CsHSO4復(fù)合膜在144℃左右出現(xiàn)了倍增現(xiàn)象,最高可達(dá)10-4 S/cm。
 ?。?)經(jīng)過多次試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)精密超聲霧化噴涂儀的最佳參數(shù)為:高度為35 mm、流量為2 ml/min和氣壓為30 psi。超聲噴涂儀的使用,使Pt/C的利用率可達(dá)65%,與傳統(tǒng)手工刷涂法對Pt/C的利用率提高了三倍。超聲噴涂儀制備的電極表面催化劑分散均勻,沒有微孔洞和裂紋,并且減小

4、了催化劑的團(tuán)聚現(xiàn)象。超聲噴涂儀制備的電極用于Nafion質(zhì)子交換膜,極大的優(yōu)化了電池的性能。
  (3)對于PVDF/CsHSO4復(fù)合膜和PVDF/CsHSO4-Al2O3復(fù)合膜與電極熱壓成MEA的最佳熱壓參數(shù)為:145℃,7 MPa,120 s。在中溫(100℃-170℃)環(huán)境下,PVDF/CsHSO4復(fù)合膜MEA和PVDF/CsHSO4-Al2O3復(fù)合膜MEA的性能優(yōu)于Nafion膜MEA。熱壓法制備復(fù)合膜MEA的性能優(yōu)于共混

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