本文關(guān)鍵詞：低氫氣計(jì)量比下車(chē)載工況燃料電池電堆耐久性研究

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【摘要】：考察了1.9 k W質(zhì)子交換膜燃料電池電堆在低氫氣化學(xué)計(jì)量比,電流快速連續(xù)變載條件下的耐久性。在244 h工況運(yùn)行后,在電流密度為800 m A×cm-2的條件下,電堆單電池平均電壓從0.616 V下降到0.464 V,衰退率為0.623m V×h~(-1),由此可見(jiàn)電堆出現(xiàn)快速性能衰退。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,車(chē)載工況使得電堆陰陽(yáng)極進(jìn)氣壓力以及進(jìn)氣溫度出現(xiàn)明顯波動(dòng),從而導(dǎo)致膜電極組件(MEA)遭受周期性的機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力沖擊。此外,在氫氣化學(xué)計(jì)量比為1.05條件下,電流快速連續(xù)加載會(huì)導(dǎo)致供氣系統(tǒng)響應(yīng)遲緩,氣體供應(yīng)不及時(shí),甚至導(dǎo)致燃料局部供應(yīng)不足,這可加劇載體碳腐蝕。極化曲線、循環(huán)伏安法(CV)測(cè)試、電化學(xué)交流阻抗譜(EIS)表征發(fā)現(xiàn),電化學(xué)活性面積的下降引起了電堆的快速、不可逆的衰退。掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)表征顯示陽(yáng)極催化層厚度變薄,陰陽(yáng)極催化劑顆粒出現(xiàn)不同程度的長(zhǎng)大。可見(jiàn),在車(chē)載工況下,由于低氫氣計(jì)量比引起的局部缺氫,加速了碳載體腐蝕,并使Pt顆粒的團(tuán)聚以及流失,影響燃料電池性能。
【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)新能源汽車(chē)工程中心;同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院;華東理工大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 燃料電池 耐久性 陽(yáng)極計(jì)量比 碳腐蝕
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2012AA110501) 科技支撐項(xiàng)目(2013BAG15B00) 漢高基金教席
【分類(lèi)號(hào)】：TM911.4
【正文快照】： 1前言質(zhì)子交換膜燃料電池?fù)碛羞\(yùn)行溫度低、啟動(dòng)迅速、能量轉(zhuǎn)換效率高和環(huán)境友好等特點(diǎn),然而耐久性是阻礙燃料電池發(fā)展的一大瓶頸問(wèn)題,燃料電池壽命需要達(dá)到5000 h才能滿足車(chē)用動(dòng)力系統(tǒng)的要求[1]。降低車(chē)載燃料電池系統(tǒng)氫氣計(jì)量比有助于提高氫氣利用效率,縮減儲(chǔ)氫系統(tǒng)體積,提高

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬騰;付常亮;祝得治;張瑞民;李曦;;固體氧化物燃料電池電堆電特性的建模[J];電源技術(shù);2011年11期

2 丁剛強(qiáng);唐和清;裴后昌;劉志春;劉偉;;風(fēng)冷電堆材料特性對(duì)電池性能的影響[J];電源技術(shù);2012年09期

3 禹爭(zhēng)光;鄭謙;師攀科;;全釩液流電池堆旁路電流的計(jì)算及電堆優(yōu)化[J];東方電氣評(píng)論;2012年02期

4 李友才;賈振華;郟國(guó)中;;質(zhì)子交換膜燃料電池電堆低溫起動(dòng)的仿真研究[J];電源技術(shù);2014年03期

5 張浩;楊代軍;李冰;錢(qián)錚;馬建新;;國(guó)產(chǎn)質(zhì)子交換膜燃料電池電堆研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2012年07期

6 李曦;曹廣益;朱新堅(jiān);邵慶龍;;基于仿射熱模型的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆的熱管理控制[J];動(dòng)力工程;2006年03期

7 王鵬杰;周利;李廣龍;林化新;邵志剛;;DIR-MCFC小型電堆的研究[J];電源技術(shù);2012年01期

8 楊杰;王俊;盧靜;;燃料電池電堆的精密裝配檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年01期

9 胡新發(fā);諶敏;廖世軍;;高性能燃料電池催化劑及其5kW常溫常壓免增濕電堆[J];電化學(xué);2008年04期

10 鄭小亮;楊代軍;李冰;陶侃;馬建新;;中溫質(zhì)子交換膜燃料電池及電堆性能研究[J];電源技術(shù);2011年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 高俊麗;;熱電池電堆熱設(shè)計(jì)的安全性研究[A];第二十七屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

2 禹爭(zhēng)光;鄭謙;師攀科;林亮;;全釩液流電池堆旁路電流的計(jì)算及電堆優(yōu)化[A];中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2011年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

3 宋文君;李明強(qiáng);蘇杭;;鋅溴液流電池的電堆制備及性能評(píng)價(jià)[A];高等學(xué)校工程熱物理第十九屆全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

4 廖世軍;胡新發(fā);諶敏;;高性能燃料電池催化劑的研制及其在5KW常溫常壓免增濕電堆中的應(yīng)用[A];第二屆中國(guó)儲(chǔ)能與動(dòng)力電池及其關(guān)鍵材料學(xué)術(shù)研討與技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

5 羅馬吉;羅志平;潘牧;;質(zhì)子交換膜燃料電池電堆活化過(guò)程研究[A];第七屆全國(guó)氫能學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

6 羅馬吉;羅志平;潘牧;;質(zhì)子交換膜燃料電池電堆活化過(guò)程研究[A];第七屆全國(guó)氫能學(xué)術(shù)會(huì)議專(zhuān)輯[C];2006年

7 鄧先瑞;;質(zhì)子交換膜燃料電池電堆穩(wěn)態(tài)熱系統(tǒng)的建模與仿真[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用（第7卷）——'2005系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文選編[C];2005年

8 劉桂成;王萌;王一拓;田哲;王新東;;直接甲醇燃料電池技術(shù)研究進(jìn)展[A];2012年全國(guó)冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議專(zhuān)輯（下冊(cè)）[C];2012年

9 禹爭(zhēng)光;;全釩氧化還原液流電池漏電電流影響因素研究[A];第六屆四川省博士專(zhuān)家論壇論文集[C];2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 林鵬;質(zhì)子交換膜燃料電池電堆的熱力耦合封裝力學(xué)研究[D];大連理工大學(xué);2011年

2 蔡克迪;直接二甲醚燃料電池膜電極與電堆的性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 康里菁;氫溴儲(chǔ)能電池的研究[D];大連交通大學(xué);2015年

2 王彥輝;熔融碳酸鹽燃料電池堆溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué)（北京）;2004年

3 孫艷陽(yáng);直接甲醇燃料電池內(nèi)部傳遞現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究及被動(dòng)式微型電堆的設(shè)計(jì)和測(cè)試[D];上海交通大學(xué);2011年

4 趙允昊;基于有限元法的壓電堆執(zhí)行器仿真分析[D];太原理工大學(xué);2013年

5 王雙印;全釩氧化還原液流電池電極材料的改性及電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];蘭州交通大學(xué);2014年

6 顧順杰;微流體無(wú)膜燃料電池電堆集成技術(shù)研究[D];華東理工大學(xué);2014年

7 鄒文天;基于單室微生物燃料電池耦合的微生物燃料電池堆和產(chǎn)氫反應(yīng)器性能強(qiáng)化[D];重慶大學(xué);2014年

8 裴后昌;風(fēng)冷PEM燃料電池堆研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

9 曹紅亮;固體氧化物燃料電池系統(tǒng)建模及熱管理的研究[D];華中科技大學(xué);2008年

10 辛林杰;多堆直接甲醇燃料電池電源控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2012年

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