孙红
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王龙
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吴玉厚
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谢忱
工程热物理学报
质子交换膜是质子交换膜(PEM)燃料电池的核心,对电池的性能起到了至关重要的作用.论文配制了以磷酸为基础并加入硫酸的掺杂剂,制备了掺杂的高温PBI膜,通过电镜照片对比了掺杂膜表面的差异,测试了高温PBI燃料电池的Ⅰ-V特性和交流阻抗特性,分析了高温PBI膜掺杂硫酸的含量和电池温度对其特性的影响.研究发现:在加热条件下掺杂硫酸酸化膜时,对膜的微观结构有一定程度上的破坏,高温PBI燃料电池的特性也随之降低.研究结果对高温PEM燃料电池的PBI膜的性能的深度探索,推动高温燃料电池的普及化应用具有重要意义.
关键词:
PBI
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H2SO4
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高温燃料电池
,
酸化剂
孙红
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吴玉厚
,
刘洪潭
工程热物理学报
水和热的管理对PEM燃料电池的性能具有决定性的作用.本文建立了一个两相流模型,对PEM燃料电池换质子交换膜和阴极中的水分和温度进行了模拟,分析了燃料电池阴极中液态水和质子交换膜中水分,以及阴极催化剂层和质子交换膜中温度的分布状态.模拟结果显示:升高加湿温度,电池阴极中的液态水和质子交换膜中的含水量显著增加;沿着气体流动方向,燃料电池内的温度降低,水分含量升高;从质子交换膜阳极侧到阴极催化剂层中,温度先升高,达到最大值后,渐渐降低.
关键词:
质子交换膜
,
燃料电池
,
数学模型
,
水和热管理
