简介:采用静电纺丝法制备了SiO2/PVDF纳米纤维复合膜,并把其作为一种增强体浸渍到全氟磺酸树脂中得到SiO2/PVDF/Nafion纳米纤维增强复合质子交换膜,利用扫描电子显微镜观察了复合膜的表面形貌及纤维分散状态,研究了复合膜的热稳定性和热机械性能,并考察了复合膜在不同温度下质子传导性能。结果表明全氟磺酸树脂充分填充纤维膜并且分散均匀,复合膜的热稳定性及热机械性能有所提高,SiO2/PVDF/Nafion复合膜的质子传导率随着纤维中SiO2含量的增加而增高,最高可达到0.23S/cm。
简介:摘要燃料电池技术最近成为最热门的技术之一,引起了各大汽车公司的投资兴趣。其兴趣点在高效率和低污染。聚合物质子交换膜燃料电池(PEMFC)是最适合在汽车中使用的燃料电池类型,得益于它的低能耗与高能量密度。然而,关于质子交换膜燃料电池工作稳定性的研究多集中于物理过程以及宏观角度,如燃料电池低温启动的功率输出稳定性的研究,燃料电池堆温度控制问题,燃料电池与其他电源串联能量分配合理性问题等,但是这些研究的出发点都是燃料电池的对外输出的稳定性,仿真软件也是基于Matlab/simlink的电路仿真,很少有专家以燃料电池内部化学反应机理为出发点展开研究,即从微观角度的研究,基于此,本文重点分析国内外专家学者对燃料电池工作过程的仿真的进展,以期为燃料电池工作稳定性的深入研究提供可行性建议。
简介:【文章摘要】:质子交换膜电解水制氢技术(PEMWE)技术由于运行电流密度更大, 产生氢气纯度更高, 可利用间歇性可再生能源等优势吸引了广泛的研究。本文对PEMWE制氢技术领域发展进行分析与展望,为氢能的未来发展提供参考思路。
简介:运用基于商用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)软件Fluent及其质子交换膜燃料电池模块,建立质子交换膜燃料电池三维稳态数学模型,考察了膜电极中阴极扩散层孔隙率和厚度对燃料电池性能的影响.通过对扩散层内部三维流场的分析,验证了阴极扩散层孔隙率和厚度的变化对反应气体从流道到扩散层和催化层的气体扩散量的影响以及对扩散层和流道内液态水的排出情况的影响,进而影响了燃料电池电化学反应的活跃程度和电池整体性能.在Fluent软件环境下通过对比扩散层不同孔隙率和厚度下的内部流场及电池性能,选择合适的参数可以显著改善扩散层的传质特性,使燃料电池获得最佳性能.
简介:质子交换膜燃料电池的水管理是影响其性能的重要因素之一。电池水管理的目的就是要实现尽可能高的膜的水合程度,降低膜的阻抗。为了更好实现以上目标,文中建立了电池水传输模型,基于模型利用工程逼近分析方法,分析了阴阳极湿度、反应气体流量对膜的水含量和阴阳极水分压的影响。仿真结果通过与其他模型相比较,取得了一致的结果,因此也证明了该模型的有效和实用性.基于以上的分析结果为建立简化的膜水含量控制模型和实现水管理的控制目标奠定基础,