乙烷質子交換膜燃料電池的研究

【摘要】：研究了以乙烷作為燃料、全氟磺酸高分子膜(Nafion膜)作為質子交換膜、Pt或Pt-Ru作為電極催化劑主要組分、并通過摻雜Nafion膜作為電極內(nèi)的離子導體構成的燃料電池電化學性能。研究了兩種電極催化劑:Pt與Pt-Ru復合催化劑的制備及構成的單電池在不同溫度及運行時間下的電化學性能。溫度增加,電池性能變好;運行時間增加,電池性能下降,在相同的溫度與運行時間下,Pt-Ru復合催化劑構成的電池比Pt催化劑構成的電池極化小。通過分析電極反應產(chǎn)物,探討了乙烷電極及電池的反應機理。結構為C2H6,(Pt-Ru+膜材料復合陽極)/Nafion膜/(Pt+膜材料復合陰極),O2的質子交換膜燃料電池,在150℃時,電池的最大輸出電流和功率密度分別高達70mA·cm-2和22mW·cm-2。 【作者單位】： 華南理工大學化學與化工學院;蘇州大學化學與化工學院;阿伯塔大學材料工程與化學工程系;
【關鍵詞】： 質子交換膜 燃料電池 乙烷 膜電極組裝 電化學性能 陽極催化劑 電極催化劑 運行時間 復合催化劑 不同溫度
【分類號】：TM911.44
【正文快照】： 1前言燃料電池作為一種新型的能源裝置,以其高效性、環(huán)境友好性而受到社會的廣泛關注,燃料電池的研究與開發(fā)已越來越受到世界各國政府和科技人員的重視[1～3]。目前,采用氫氣作為燃料的電池發(fā)展已相當成熟,無論是低溫的質子交換膜燃料電池(PEMFC)、中溫的磷酸型燃料電池(PAFC

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