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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: 直接甲醇燃料电池膜电极微观结构的研究
作者: 李咏江
答辩日期: 2011-08-31
导师: 孙公权
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: 膜电极(MEA)的微观结构影响直接甲醇燃料电池(DMFC)的性能与稳定性。本论文围绕MEA 的极化损失问题,研究了MEA 微观结构与宏观性能间的内在联系,主要结论如下: ⒈ 采用化学镀Pd 的Nafion®膜复合膜为基底,在Pd 膜表面原位电沉积聚吡咯(PPy)薄层,借助SEM 表征观察到PPy 呈现为纳米棒阵列结构,纳米棒的直径约80nm,长度约700nm。 ⒉ 将Pt 黑催化剂浆液喷涂于上述有序PPy 层制得阴极催化层。与传统阴极催化层相比,该催化层的电化学表面积(ECSA)提高了122%,籍此组装的DMFC 单体电池的甲醇渗透极限电流降低了45%,单体电池最大输出功率提高了27%。 ⒊ 在微孔层中引入纳米尺寸的CeO2 或Gd0.1Ce0.9O2 制备了一类改性阴极扩散层。电化学测试结果表明:Ce 类储氧化合物的引入有助于改善阴极扩散层在低空气流速进料条件下对氧气的传质,进而降低了DMFC 单体电池的传质极化损失,且这种传质性能的改善随温度升高而更加明显。与传统阴极扩散层相比,CeO2 改性阴极扩散层组装的DMFC 单体电池在60℃,低流速(2 倍化学计量比)空气进料条件下,放电电压提高了24%(@150mA/cm2),最大功率密度提高了28%,Gd0.1Ce0.9O2 改性阴极扩散层组装的DMFC 单体电池最大功率密度提高了29%。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116612
Appears in Collections:中国科学院大连化学物理研究所_学位论文

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李咏江. 直接甲醇燃料电池膜电极微观结构的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011.
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