基于固体氧化物燃料电池的高效清洁发电系统

  目的  固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种尖端技术，可通过电化学反应将碳氢燃料中的化学能转化为电和热，具有燃料来源广、发电效率高、余热品质高、运行安静、排放低、可模块化安装等优点，是实现化石能源高效清洁利用的有效途径之一。  方法  文章阐释了SOFC发电原理，介绍了国内外SOFC技术和产业化现状，分析了基于SOFC的分布式热电联供、联合循环发电以及煤气化燃料电池发电技术（IGFC）新一代发电系统应用场景。  结果  通过燃料电池发电技术路线和产业化现状研究，浅析了目前存在的问题，并结合我国资源禀赋和对高效清洁发电装置的市场需求，对该领域的未来发展趋势进行了展望。  结论  对比国内外在SOFC领域的技术差距，基于国内在SOFC电堆核心材料方面的优势，加大对SOFC系统集成技术攻关，为新一代以高温燃料电池为核心的清洁高效发电产业奠定基础。     

气体扩散层对质子交换膜燃料电池膜电极耐久性影响的定量分析

目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)耐久性相关的材料研究主要集中在膜以及催化层上,对气体扩散层(GDL)衰减的研究较少,而且都集中在离线加速实验上,而离线加速实验结果难以与实际操作条件下的GDL衰减联系起来;并不能由此得出实际耐久性测试后GDL衰减对电池性能的影响程度。作者给出了定量分析GDL影响电池性能的实验方法。成功定量分析了GDL对MEA的耐久性影响:在800 mA/cm~2下,由GDL老化引起的MEA性能衰减率为13.22μV/h,在线耐久性测试的MEA性能衰减率为98.98μV/h,GDL衰减对性能的影响占整个MEA衰减的13.36%。     

镥掺杂铈酸锶-盐酸盐燃料电池性能研究与探索

在燃料电池的研发过程中,针对铈酸锶进行分析,找到一种合适的代替催化剂,成为盐酸盐燃料电池研发的关键。在实验室针对铈酸锶-盐酸盐燃料电池具体的性能探讨,并从反应动力学和电化学伏安特性等多个方面进行探讨,最终发现镥掺杂对于提升性能的优势,并且试验了对不同的条件下镥掺杂电极性能进行分析。并且最终得出结论,这种燃料电池性能和普通的燃料电池相比,具有稳定性高,放电速度持久,方便储存运输等多种优势。     

基于S32K144的燃料电池堆控制系统设计

基于汽车级微控制器S32K144芯片,完成了车用质子交换膜燃料电池堆控制系统的软硬件设计,分别设计了膜电极单模电压检测电路和燃料电池堆控制电路,开发了基于C语言的膜电极电压采集程序和燃料电池堆控制程序,并且用样机验证了设计.     

水基电解质隔膜流延法制备与性能研究

因为水基电解质隔膜流延法制备具有高效、低成本、低污染等优点，故提出了一种以流延机制备电解质隔膜工艺过程，主要针对以α-LiAlO2为粉料，蒸馏水和聚乙烯醇（PVA）的混合溶液为黏结剂，通过流延机流延制备大面积高强度环保型的水基电解质隔膜，并对隔膜和电池性能进行了测试。结果表明:所制备水基隔膜平均孔径为0.217 μm，孔隙率为61.63%，通过组装1.5 kW电堆进行实验验证，0.7 V恒电压下放电最大功率在1.718 kW，比设定值1.5 kW超过13%，功率稳定输出在1.5 kW运行超过了900 h。该研究为后期大功率熔融碳酸盐燃料电池研发奠定基础。     

乙二醇高温还原制备燃料电池核壳结构Cu@Pt-Pd电极的研究

通过对以碳为核心的燃料电池电催化剂Cu@Pt-Pd的制备方法的研究,以还原法成功将Cu、Pt、Pd还原到了靶核C上制备出了核壳结构电催化剂Cu@Pt-Pd。该催化剂以Cu为核来提升催化剂的表面积比,同时掺杂金属Pd,降低贵金属铂的使用量,在提高催化效率的同时可以降低成本。经过对所制备的催化剂的XRD和CV的测试与分析,探究出制备的成品具有一定的提升氧化还原反应的催化效率的能力,同时该制备方法简单易于操作,利于大量制备。     

焦炉煤气净化提取氢燃料电池用氢气

焦炉煤气组成复杂,采用全干法净化技术可满足变压吸附(PSA)技术的要求,生产燃料电池用氢。本文阐述了焦炉煤气净化和制取燃料电池用氢气的工艺路线、关键技术和优势。