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国家: 美国

燃料电池技术 [私信管理员]
标签:
新能源,节能技术
适用领域:
节能技术  
合作方式:
技术服务 技术许可 技术融资
项目来源:
Arkmid
项目成果

水管理对燃料电池的高性能起到了关键性作用。在质子交换膜电池中,正极和负极的水量随着电池运行会严重失衡。在正极,水因为和氢离子作用,通过电解质膜传到负极,导致正极缺水从而形响后续的氢离子传输。在负极,氧气参与的反应会产生大量的水,但过量的水会限碍后续氧气参与反应,继而严重影响电池的性能以及其稳定性。幸而,理论上具有高水传输性的电解质膜可以将负板多余的水渗流回缺水的正极。因此,充分深刻地研究电解质膜结构如何影响其水的传输性,从而指导新膜材料的设计,对整个燃料性能的提升有重要的作用。

2012至2014年,我完成了项目:膜的化学稳定性对其水管理的影响。此项目亦是由加拿大巴拉德公司(Ballard)牵头的项目"Automotive Partnershlp Canada"的一个组成部分通过我的研究表明膜的化学稳定性对水传输有重要影响。

2014至2017,我的研究项目为如何提高电解质膜的水管理(传输)性能通过一系列实验,系统地探讨了膜的结构如何对其水传输性的影响,发现了膜的表面结构对于整体膜的水传输性有决定性的作用。其中,膜的高分子链的长短,离于交换能力,以及吸水对膜表面的水传输性有重要影响。此研究成果对以后膜新材料的开发,尤其是更便宜的阴离子电解质膜材料的开发提供了重要的指导性意见。

项目前景

由于温室气体及汽车废气的过度排放,人类正面临全球变暖,空气污染等环境问题。寻找一种零排放无污染的能源利用途经是当务之急。燃料电池,其利用氢气与氧气的化学反应,使化学能直接转换为电能,水是唯一的副产物,而满足了清洁能源这一一需求。燃料电池可应用领城广泛:其可分为车载交通使用,一般居民家庭固定使用,以及微型手持式使用等。车载用燃料电池与内燃机相比,不仅零排放,且有相对高的能源转化率。固定民用燃料电池,仅需氢气氧气供给,便可持续发电。(日本部分地区已投入商业运营)。

项目进度

研制阶段
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