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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 燃料电池用质子交换膜降解特性的研究
作者: 肖少华
答辩日期: 2011-05-31
导师: 张华民
专业: 化学工程
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 质子交换膜的降解已经成为制约质子交换膜燃料电池(PEMFC)寿命的主要因素之一, 其中自由基引发的膜化学降解备受关注。研究膜的化学降解机理并探索膜的抗化学降解措 施具有十分重要的意义。 本论文首先研究了自增湿复合膜内引入的Pt 催化剂对质子交换膜化学降解的影响。结果表 明:Pt 的引入加速了在线OCV 实验中膜的化学降解,却缓解了离线Fenton 实验中的膜降解。 其次,设计制备了非对称双层复合膜CeO2-Nafion/Nafion®212,实现了原位分离阳极 降解与阴极降解的目的。结果表明:开路工况下膜的化学降解在阴阳极都存在。紧接着, 采用烃类膜SPEEK 取代Nafion®膜去研究催化层中Nafion®树脂的化学降解行为以及烃类 膜的化学降解特性。结果表明:开路工况下膜的化学降解主要在阴极且催化层中Nafion® 树脂也存在化学降解;芬顿(Fenton)试剂中较不稳定的SPEEK 膜反而比Nafion®膜拥有更 稳定开路电压,其OCV 衰减速率仅Nafion®膜的9.1%。 然后,将ZrO2 作为H2O2 分解催化剂掺杂到膜内,以提高质子交换膜的化学稳定性。 最后,以在线OCV 与离线Fenton 这两种加速测试方法为研究对象,以黑色聚吡咯为纽带 去关联二者,发现二者在自由基生成机制、影响因素、自由基数量以及降解模式上均存在 较大差异。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116529
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肖少华. 燃料电池用质子交换膜降解特性的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011.
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