質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑及低溫環(huán)境適應(yīng)性研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、能量密度和功率密度高、可快速啟動(dòng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，并且運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生任何污染物質(zhì)，是現(xiàn)今最有望替代常規(guī)發(fā)電體系，用作車(chē)用動(dòng)力及其它固定電源的一類(lèi)清潔能源電池。 PEMFC現(xiàn)存主要問(wèn)題在于關(guān)鍵材料的性能和環(huán)境適應(yīng)性?xún)蓚€(gè)方面，圍繞這兩個(gè)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(duì)電池的影響等內(nèi)容。其中第一部分主要是針對(duì)催化劑方面現(xiàn)存問(wèn)題展開(kāi)的，包括材料篩選、制備工藝優(yōu)化及相關(guān)測(cè)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(yīng)用效果。主要的創(chuàng)新性結(jié)論為：由化學(xué)還原法得到Pt-Au-TiO<,2>/C催化劑，在循環(huán)伏安等電化學(xué)測(cè)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(duì)氫脫附氧化的催化過(guò)程產(chǎn)生一定程度的促進(jìn)效應(yīng)；在甲醇氧化過(guò)程中，碳化鎢的添加可在低電位區(qū)域抑制甲醇對(duì)電極的毒化作用；當(dāng)碳化鎢用作PEMFC的催化劑

3、載體材料時(shí)，表現(xiàn)出優(yōu)秀的抗氧化性能。 本文中PEMFC低溫環(huán)境適應(yīng)性研究?jī)?nèi)容主要包括：零度以下環(huán)境中保存時(shí)電池的耐受能力、關(guān)鍵部件的性能變化及相應(yīng)解決措施等，還測(cè)試了電拖拽加熱法對(duì)電池的影響。結(jié)果顯示：在零度以下環(huán)境儲(chǔ)存時(shí)，電池內(nèi)的水是導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)受損及性能衰減的直接原因。用惰性氣體或少量反應(yīng)氣體對(duì)關(guān)閉后的電池進(jìn)行吹掃，可以有效去除流場(chǎng)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(duì)電池關(guān)鍵組件造成的機(jī)械損壞等負(fù)面影響，依靠