PEMFC膜電極優(yōu)化及其耐久性研究.pdf

1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文PEMFC膜電極優(yōu)化及其耐久性研究姓名：陳小晶申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：新能源材料指導(dǎo)教師：木士春20100501武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文A b s t r a c tA s t h e k e y c o m p o n e n to f p r o t o ne x c h a n g em e m b m r ℃f u e lc e l l ( P E M F C ) ，m e m b r a n ee l

2、e c t r o d e a s s e m b l y ( M E Am a i n l yc o n s i s t s o fp r o t o n e x c h a n g em e m b r a n e 口E 地g a sd i f f u s i o nl a y e r ( G D L ) a n d c a t a l y s tl a y e r s ( C L ) ．A m o n g t h e m t h

3、e c a t a l y s t l a y e r a c t i n ga s t h ec e n t e rf o r e l e c t r o e h e r n i c a lr e a c t i o ni nP E M F C f a c i l i t a t e sr e a c t a n tt r a n s p o r t , i n t e r f a c er e a c t i o ni ne l e

4、 c t r o c h e m i c a la c t i v es i t ea n d c o n d u c t i o n o f p r o t o na n d e l e c t r o n ．T h e d e s i g no f M E A i sc r u c i a l t o i m p r o v e i t sp e r f o r m a n c e a n dd u r a b i U t y o

5、f M E A s ．S o 陸a s t h ec o m p o s i t i o n o p t i m i z a t i o n o f c a t a l y s tl a y e r si sc o n c e r n e d , a n e w a d s o r p t i o nl a y e rc o n s i s 衄o f c a r b o n a n d N a t i o n W a s i n m x

6、 i u c e d i n t ot h e M E A , w h i c h g r e a t l y c h i c st h es t r u c t u ∞o f M E A s ．T h e nw e s t u d i e d t h e d u r a b i l i t yo fM E A w i t ha c c e l e r a t i n gd u r a b i l i t yt e s t ( A D

7、T ) ．T h u s c o n c l u s i o n s h a d b e e n d r a w n a s f o l l o w s ：a ) A n t h e p e r f o r m a n c e o f c d l s d e c r e a s e s a i t e rA D T a t1 ．1 V a c c o m p a n y i n g w i t h r a p i dd e c r e

8、a s ew i t h i n c r e a s i n gl i m e o f a c c e l e r a t i n gd u r a b i l i t yt e s t ( 0 h , 2 4 h , 4 8 h , 7 2 h , 9 6 h ) ．H o w e v e r ,t h ed e g r a d a t i o n t r e n d o f p e r f o r m a n c eo f t h

9、e m o d i f i e dM E A b a s e d e e l sb e c o m e m o l e s l o w ．W ea s s u m et h a t t h ec a r b o n a d s o r p t i o n l a y e rc a nm i t i g a t e P td e g r a d a t i o n , b e c a u s et h ei n t r o d u c e

10、 d a d s o r p t i o nl a y e r h a s a s t r o n g c a p a b i l i t y t oc a p t u r ed i s s o l v e d p l a t i n u m i o n i c s p e c i e sw h i c h c o u l db er e d u c e d t om e t a l l i cP tb yh y d r o g e n

11、 f r o mc a t h o d e ．A l s oi t c o u l d p r e v e n tP tf r o m p e n e t r a t i n g t h e P E M ．b ) A l t h o u g ha d d m gP t C oa l l o yc a t a l y s tc a l lp r o m o t ep e r f o r m a n c eo f c e l l s ，t

12、h e C oe l e m e n t e a s i l y d i s s o l v e d i n c a t a l y s tl a y e r s b e s i d e s t h e o o c I Ⅱn 五l c e o f P t d i s s o l u t i o n ．H o w e v e r ,t h ea d d e da d s o r p t i o nl a y e rc a n e f f

13、e c t i v e l ym i t i g a t et h eC o i o nc r o s s o v e r i n t oN a t i o nm e m b r a n ea n d e n h a n c e t h er ’e r f o m m e e o f f u e l e e l s ．K e y w o r d s ：p r o t o n e x c h a n g e m e m b r a n e