超級(jí)電容器材料促進(jìn)質(zhì)子交換膜燃料電池動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）除具有燃料電池的一般特點(diǎn)，如能量轉(zhuǎn)化效率高，環(huán)境友好等，同時(shí)還具有可室溫快速啟動(dòng)，無電解液流失，水易排出，壽命長(zhǎng)，比功率與比能量高等突出特點(diǎn)。但是，由于PEMFC輸出電能是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)、氣體傳遞、質(zhì)子傳遞和電子傳導(dǎo)過程的串聯(lián)，氣體和質(zhì)子傳遞速度遠(yuǎn)低于電子傳導(dǎo)速度。瞬間加載大電流，電池會(huì)因?yàn)榍窔舛斐奢敵鲭妷航抵亮闵踔练礃O，嚴(yán)重影響電池壽命，因此提高PEMFC的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能就成為了非常重要的工作。

2、 RuO2是一種功率密度高、制備工藝簡(jiǎn)單的超級(jí)電容器材料。本文提出將RuO2與Pt/C催化劑結(jié)合，利用RuO2的電容作用提高PEMFC的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。 本文通過溶膠混合法制備了新型的催化劑Pt/C-RuO2，為了研究RuO2含量對(duì)催化劑的影響，本文制備了RuO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（wt．％）分別為4％，8％和12％三種樣品。 單電池的循環(huán)伏安測(cè)試表明加入RuO2后，催化劑的雙電層電容明顯增加，并且在加入少量RuO2的情況下（w

3、t．％<8％），Pt的電化學(xué)活性面積只是略有降低。單電池的多電位階躍計(jì)時(shí)電流測(cè)試表明加入RuO2的量越多，對(duì)電壓動(dòng)態(tài)階躍時(shí)響應(yīng)電流的緩沖作用越明顯。 單電池的放電曲線測(cè)試表明在加入少量RuO2的情況下（wt．％<8％），電池性能只是略有降低。并且在氣體低增濕的情況下，RuO2含量較少（wt．％<8％）時(shí)的Pt/C-RuO2的性能更好。 通過單電池對(duì)脈沖電流的動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試，結(jié)果顯示在加入RuO2的情況下，電池的電壓的瞬間衰