乙烷质子交换膜燃料电池的研究

【摘要】：研究了以乙烷作为燃料、全氟磺酸高分子膜(Nafion膜)作为质子交换膜、Pt或Pt-Ru作为电极催化剂主要组分、并通过掺杂Nafion膜作为电极内的离子导体构成的燃料电池电化学性能。研究了两种电极催化剂:Pt与Pt-Ru复合催化剂的制备及构成的单电池在不同温度及运行时间下的电化学性能。温度增加,电池性能变好;运行时间增加,电池性能下降,在相同的温度与运行时间下,Pt-Ru复合催化剂构成的电池比Pt催化剂构成的电池极化小。通过分析电极反应产物,探讨了乙烷电极及电池的反应机理。结构为C2H6,(Pt-Ru+膜材料复合阳极)/Nafion膜/(Pt+膜材料复合阴极),O2的质子交换膜燃料电池,在150℃时,电池的最大输出电流和功率密度分别高达70mA·cm-2和22mW·cm-2。 【作者单位】： 华南理工大学化学与化工学院;苏州大学化学与化工学院;阿伯塔大学材料工程与化学工程系;
【关键词】： 质子交换膜 燃料电池 乙烷 膜电极组装 电化学性能 阳极催化剂 电极催化剂 运行时间 复合催化剂 不同温度
【分类号】：TM911.44
【正文快照】： 1前言燃料电池作为一种新型的能源装置,以其高效性、环境友好性而受到社会的广泛关注,燃料电池的研究与开发已越来越受到世界各国政府和科技人员的重视[1～3]。目前,采用氢气作为燃料的电池发展已相当成熟,无论是低温的质子交换膜燃料电池(PEMFC)、中温的磷酸型燃料电池(PAFC

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