質(zhì)子交換膜燃料電池的電化學(xué)和數(shù)值模擬研究.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)研究手段主要分為實(shí)驗(yàn)研究和模型研究。本文的研究?jī)?nèi)容為PEMFC的電化學(xué)和數(shù)學(xué)模型研究。 論文建立了基于電化學(xué)線性掃描、電化學(xué)交流阻抗和電化學(xué)噪音技術(shù)的金屬雙極板材料腐蝕速率測(cè)量平臺(tái)；建立了基于薄膜電極技術(shù)的電極陰極催化劑、陽(yáng)極催化劑的電化學(xué)離線表征平臺(tái)；建立了基于單電池的電化學(xué)在線測(cè)試平臺(tái)；作為電化學(xué)測(cè)試的初步應(yīng)用，建立了基于電化學(xué)測(cè)試方法的電池分析模型系統(tǒng)。 本文開(kāi)展了基于電化學(xué)測(cè)試技術(shù)

2、的PBI體系高溫PEMFC的500h連續(xù)壽命實(shí)驗(yàn)，指出催化劑顆粒長(zhǎng)大是性能衰減的主要原因；建立了基于電化學(xué)測(cè)量的PBI體系高溫PEMFC的一維數(shù)學(xué)模型；首次運(yùn)用電化學(xué)小幅度方波電位階躍法在線測(cè)量了電池內(nèi)阻。 考察了操作條件對(duì)PBI體系高溫PEMFC性能的影響，運(yùn)用電化學(xué)交流阻抗技術(shù)解釋了空氣性能差的原因，運(yùn)用RDE技術(shù)考察了PBI體系和Nafion體系的區(qū)別，首次給出了氧在PBI聚合物薄膜中的擴(kuò)散系數(shù)和磷酸根吸附的定量數(shù)據(jù)。同時(shí)