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《質(zhì)子交換膜燃料電池用增強(qiáng)型復(fù)合膜性能研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第30卷2013年第6期上海AEROSPACE航天SHANGHAI67文章編號(hào)：1006—1630(2013)06—0067—06質(zhì)子交換膜燃料電池用增強(qiáng)型復(fù)合膜性能研究童莉，王濤，王曉銳，王東，張新榮(上?？臻g電源研究所，上海200233)摘要：用流延法喇備增強(qiáng)型Nafion／PTFE復(fù)合膜，用電子掃描顯微鏡(SEM)觀察膜，測(cè)試了膜的溶脹率、機(jī)械強(qiáng)度及質(zhì)子傳導(dǎo)率測(cè)試和單體電池性能，并與市售Nationo膜進(jìn)行比較。研究表明：流延法制備的Nafion／PTFE復(fù)合膜致密性好，(23±2)℃和(100±2)℃恒溫水浴條件下，Nafion／PTFE復(fù)合膜體積溶脹率分別僅為
2、Nationo212膜的30％，70％，Nafion／PTFE復(fù)合膜的最大拉伸強(qiáng)度較Nationo212膜高52％，H2滲透率較Nation@212膜高14％～25％；Nafion／PTFE復(fù)合膜的放電電壓高于Nation@211膜，"-3電流密度為1000mA／cm2時(shí)，Nafion／PT—FE復(fù)合膜單池放電電壓為0．714V，較Nation@212膜高8％，能滿足質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)使用要求。關(guān)鍵詞：PEMFC；復(fù)合質(zhì)子交換膜；Nafiono膜中圖分類號(hào)：TM911．4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AStudyonPerformanceofReinforcedMembra
3、neforPEMFCTONGLi，WANGTao，WANGXiao—rui，WANGDong，ZHANGXin—rong(ShanghaiInstituteofSpacePower-Source，Shanghai200233，China)Abstract：TheNafion／PTFEcompositemembranewaspreparedbycastingmethod．ThestructureoftheNafion／PTFEmembranewasstudiedbySEManditsperformancesoftheswellingrateandtensilestreng
4、th，EISandsinglecellweretested，andtheresultswerecomparedwithNationomembrane．Thestudyshowedthatthevolumeswellingratewasonly30％and70％ofNafiono212membraneat(23±2)℃and(100±2)℃．Themaxiumtensilestrengthwas52％higherthanNation@212membrane．ThehydrogenpermeabilityofNafion／PTFEcompositemembranewason
5、ly14％～25％higherthanNafiono212membrane．TheworkingvoltageofNafion／PTFEmembranewashigherthanNationo21membrane．Whenthecurrentdensitywas1000mA／cm2，theworkingvoltageofNafion／PTFEmembranewas0．714Vwhichwas8％higherthanthatofNation@212membrane．TheNafion／PTFEcompositemembranecouldbeusedinPEMFCsprel
6、iminary．Keywords：PEMFC；Compositemembrane；Nationomembrane0引言燃料電池是一種等溫地按電化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置，其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)40％～60％，實(shí)際使用效率為普通內(nèi)燃機(jī)的23倍，同時(shí)具有燃料多樣化、噪聲低、對(duì)環(huán)境污染小和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)口]。20世紀(jì)60年代，質(zhì)子交換膜(PEM)的出現(xiàn)推動(dòng)了PEMFC技術(shù)的發(fā)展[2]。除具燃料電池的一般特點(diǎn)外，PEMFC還有可在室溫快速起動(dòng)、壽命長(zhǎng)、比功率和比能量高等優(yōu)點(diǎn)。不僅收稿日期：2009—11-12；修回日期：2010—03—02作者簡(jiǎn)介：童莉(1986
7、一)，女，碩士生，主要從事燃料電池復(fù)合質(zhì)子交換膜研究?？捎糜诮ㄔO(shè)分散電站，而且能作為可移動(dòng)動(dòng)力源，是電動(dòng)車等的理想候選電源。質(zhì)子交換膜作為PEM—FC關(guān)鍵功能材料，直接影響電池的性能和壽命。用于PEMFC的質(zhì)子交換膜一般須具備條件：較高的質(zhì)子傳導(dǎo)率以降低電池內(nèi)阻；較小的內(nèi)阻以提高電池發(fā)電效率；極小的氣體(尤其氫氣和氧氣)滲透率以改善燃料使用效率；極佳的環(huán)境穩(wěn)定性，在活性物質(zhì)氧化／還原和酸性作用下不降解；足夠高的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性，以承受在電池生產(chǎn)和運(yùn)行中不均勻的機(jī)械和熱量沖擊；適當(dāng)?shù)男阅埽瘍r(jià)格l：tE3_4]。目前，質(zhì)子交換膜
