本文關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜燃料電池梯度化膜電極

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【摘要】：為實(shí)現(xiàn)質(zhì)子交換膜燃料電池的高性能(高功率密度或大電流密度)、低成本(低鉑載量)、長(zhǎng)壽命發(fā)電,人們嘗試在燃料電池的核心部件膜電極結(jié)構(gòu)中引入梯度化設(shè)計(jì)的概念。梯度化膜電極包括膜電極中各組件的梯度化:氣體擴(kuò)散層的PTFE含量與孔隙率的梯度化,催化層的催化劑與Nafion用量的梯度化以及微孔層的疏水性與孔隙率的梯度化。梯度化膜電極中催化劑分布、孔隙率分布、親/疏水性分布合理,具有良好的三相反應(yīng)界面以及質(zhì)子、電子、反應(yīng)氣體、水等多相物質(zhì)高效傳輸通道,從而能滿足在低鉑載量、低加濕以及高電流密度條件下高性能穩(wěn)定工作。本文整理了近幾年來(lái)有關(guān)燃料電池梯度化膜電極研究的相關(guān)文獻(xiàn),梳理了梯度化膜電極研究發(fā)展脈絡(luò),歸納總結(jié)了各種梯度化膜電極的制備方法、性能以及構(gòu)效關(guān)系,并展望了梯度化膜電極下一步研究方向,對(duì)高性能、低成本、長(zhǎng)壽命的燃料電池開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)意義。
【作者單位】： 清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院;國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;
【關(guān)鍵詞】： 質(zhì)子交換膜燃料電池 膜電極 梯度化 催化劑層 氣體擴(kuò)散層 微孔層
【分類號(hào)】：TM911.4
【正文快照】： 質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange輪燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化浪潮正在迫近。然而,目Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一種零排放、高效前PEMFC系統(tǒng)的成本(49美元/k W,年產(chǎn)50萬(wàn)與高功率密度的發(fā)電裝置,特別是在新能源交通臺(tái))距離商業(yè)化成本指標(biāo)(30美元/k W,Pt催化劑動(dòng)力應(yīng)用方面具有

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