質子交換膜燃料電池催化劑及低溫環(huán)境適應性研究.pdf

1、質子交換膜燃料電池(PEMFC)具有結構簡單緊湊、能量密度和功率密度高、可快速啟動、維護方便等優(yōu)點，并且運行時不產(chǎn)生任何污染物質，是現(xiàn)今最有望替代常規(guī)發(fā)電體系，用作車用動力及其它固定電源的一類清潔能源電池。 PEMFC現(xiàn)存主要問題在于關鍵材料的性能和環(huán)境適應性兩個方面，圍繞這兩個中心，本文主要研究了電池催化劑和零度以下低溫環(huán)境對電池的影響等內(nèi)容。其中第一部分主要是針對催化劑方面現(xiàn)存問題展開的，包括材料篩選、制備工藝優(yōu)化及相關測試

2、等。研究了Pt-Au/C， Pt-Au-TiO<,2>/C等Pt基催化劑的制備及表征方法，以及碳化鎢組分在電催化劑及催化劑載體方面的應用效果。主要的創(chuàng)新性結論為：由化學還原法得到Pt-Au-TiO<,2>/C催化劑，在循環(huán)伏安等電化學測試中顯示出良好的抗CO作用；在Pt基催化劑中引入碳化鎢，可對氫脫附氧化的催化過程產(chǎn)生一定程度的促進效應；在甲醇氧化過程中，碳化鎢的添加可在低電位區(qū)域抑制甲醇對電極的毒化作用；當碳化鎢用作PEMFC的催化劑

3、載體材料時，表現(xiàn)出優(yōu)秀的抗氧化性能。 本文中PEMFC低溫環(huán)境適應性研究內(nèi)容主要包括：零度以下環(huán)境中保存時電池的耐受能力、關鍵部件的性能變化及相應解決措施等，還測試了電拖拽加熱法對電池的影響。結果顯示：在零度以下環(huán)境儲存時，電池內(nèi)的水是導致電極結構受損及性能衰減的直接原因。用惰性氣體或少量反應氣體對關閉后的電池進行吹掃，可以有效去除流場中和燃料電池內(nèi)部的絕大部分水分，減小冷凍—解凍循環(huán)對電池關鍵組件造成的機械損壞等負面影響，依靠