微型直接甲醇燃料電池用Pt催化劑的制備研究.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當方式明確標明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)’的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費或?qū)嶒炇业馁Y助，在()實驗室完成。(請在以上括號內(nèi)填寫課題或課題組負責人或?qū)嶒炇颐Q，未有此項聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名_辛逡尋蟛／

2、VV年≥∥Et摘要摘要微型直接甲醇燃料電池(MicroDirectMethanolFueleell，簡稱MDMFC)具有發(fā)電效率高、體積和重量比能量密度高、燃料補給方便、儲存攜帶方便、環(huán)境污染小等優(yōu)點，使其成為在便攜式電子設(shè)備上最具應(yīng)用前景的新能源之一。燃料電池也是一種通過電化學(xué)反應(yīng)，持續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置，而微型直接甲醇燃料電池(斗DMFC)是直接利用甲醇作為陽極燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池，它具有工作時間長

3、，工作溫度低，甲醇來源豐富且存儲方便，易于微型化和集成，以及產(chǎn)物對環(huán)境污染小等優(yōu)點，是最有希望替代便攜式電子設(shè)備中使用的傳統(tǒng)電源的新型電源之一。首先，本文首先以肛DMFC為研究對象，結(jié)合傳統(tǒng)燃料電池的數(shù)學(xué)理論和微尺度流體力學(xué)，建立了電池的數(shù)學(xué)模型。介紹了直接甲醇燃料電池的基本理論和內(nèi)部傳輸機理。其次，根據(jù)動量守恒、質(zhì)量守恒以及電化學(xué)、微尺度流體學(xué)，分析了電池溫度、甲醇溶液濃度、擴散層和催化層結(jié)構(gòu)參數(shù)對pDMFC性能的影響。我們運用CFD

4、軟件COMSOLMultiphysics對模型進行計算，得出如下結(jié)果：相對于催化層而言，電池性能在很大程度上依賴于擴散層的參數(shù)。在一定范圍內(nèi)，擴散層和催化層的孔隙率適當?shù)脑龃笥幸嬗陔姵匦阅芴岣?。最后，鉑族金屬納米材料是燃料電池、石油化工等領(lǐng)域中廣泛使用的催化劑，進一步提高其催化活性、穩(wěn)定性和利用效率一直是相關(guān)領(lǐng)域的重大科學(xué)問題和關(guān)鍵工程技術(shù)問題。本文提出針對濺射法和電化學(xué)沉積法來制備PtC催化劑，并對這兩種方法制備的PtC催化劑的催化性