發(fā)布時(shí)間：2024-06-30 09:54

　　質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的新型能源,具有高轉(zhuǎn)化效率、高能量密度、低污染等優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注。質(zhì)子交換膜(Proton Exchange Membrane,PEM)是燃料電池的心臟,其質(zhì)子傳導(dǎo)率直接決定著電池的性能(開路電壓、輸出功率)。因此,強(qiáng)化質(zhì)子傳遞是高性能PEM設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。納米纖維因具有高比表面積、超高長(zhǎng)寬比以及良好的機(jī)械性能而被認(rèn)為是一種理想的質(zhì)子導(dǎo)體,質(zhì)子傳導(dǎo)材料纖維化后質(zhì)子傳導(dǎo)率可提升一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。基于納米纖維優(yōu)越的質(zhì)子傳導(dǎo)能力,通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維,在纖維的微米孔隙中填充高分子基質(zhì)制備納米纖維復(fù)合膜(NFCMs)。一方面借助膜水平方向纖維的搭連和垂直方向連通的微孔道,纖維復(fù)合膜可形成三維連通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),形成長(zhǎng)程有序的傳遞通道;另一方面纖維與填充材料在組成和結(jié)構(gòu)上是獨(dú)立可控的雙連續(xù)相,膜微結(jié)構(gòu)易于調(diào)控。因此NFCMs具有開發(fā)為高性能PEMs的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和潛能。論文圍繞膜垂直方向上質(zhì)子傳遞通道的構(gòu)建和通道化學(xué)環(huán)境優(yōu)化兩個(gè)關(guān)鍵方面初步獲得強(qiáng)化質(zhì)子傳遞的一般性方法與理論。通過(guò)制備多孔納米纖維,在膜垂直方向上構(gòu)建質(zhì)子傳遞通道,考察酸堿對(duì)協(xié)同...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1不同國(guó)家FC論文發(fā)表數(shù)量分布

圖1.1不同國(guó)家FC論文發(fā)表數(shù)量分布。Fig1.1.Distributionofpublishedfuelcellpapersofdifferentcountries.FC論文發(fā)表數(shù)量及分布見圖1.1。美國(guó)始終處于領(lǐng)先水平，中、日、文總量（3788....

圖1.2燃料電池的分類

圖1.2燃料電池的分類。Fig1.2Thedescriptionoffuelcell.表1.1燃料電池的種類和特點(diǎn)。Table1.1Thetypesandpropertiesoffuelcell.類型堿性燃料電池AFC質(zhì)子交換膜或固態(tài)聚合物燃料....

圖1.32009-2013年燃料電池出貨量調(diào)研

續(xù)表1.1燃料電池的種類和特點(diǎn)。inuedfromTable1.1Thetypesandpropertiesoffuelcel-90%43-58%37-42%>50%國(guó)際燃池公司加拿大Ballard公司、日本三洋公司、日本三菱公司、日本松下公司....

圖1.4PEMFC工作原理圖

1.2質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理圖1.4表示PEMFC的結(jié)構(gòu)及工作原理：H2從進(jìn)料口供給，在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成兩個(gè)電子（e-）和兩個(gè)質(zhì)子（H+）。電子在外電路從陽(yáng)極移動(dòng)到陰極形成電流，氫離子與水結(jié)合形成水合質(zhì)子，磺酸基團(tuán)等作為質(zhì)子載體，通過(guò)PEM到達(dá)陰極與氧氣反應(yīng)....

本文編號(hào)：3998690