质子交换膜导电性的测试方法分析

分析了质子交换膜导电性能测试方法 (如直流扫描法、交流阻抗法、同轴探针法 )的原理结果 ,指出由于质子交换膜结构特殊 ,影响因素较多 ,研究测量方法不统一 ,测量结果也不一致。四电极交流阻抗法和同轴探针法测量结果相对准确一些 ,推荐采用。但测试过程中还有许多问题有待进一步研究 ,如膜的纵向与横向电阻的差别、质子补偿、膜的频率响应特性、测试几何尺寸的影响等。测试过程的外部条件的控制 (如温度、湿度等 )也需要规范 ,测试装置要标准化     

质子交换膜燃料电池发展现状

介绍了质子交换膜燃料电池（PEMFC）的结构、组成和工作原理，叙述了不同质子交换膜的来源特点及导电性与膜参数的关系；对不同电极和电极催化剂性能作了评述；综述了目前几种氢的来源、优缺点及质子交换膜燃料电池有关问题的发展动向和前景。     

质子交换膜燃料电池的研究进展

介绍了质子交换膜燃料电池的核心组成与工作原理，对燃料电池的膜材料和电催化剂、膜电极技术的发展现状以及对膜电极的制作工艺和结构优化进行了评述和分析，指出了目前质子交换膜燃料电池研究存在的问题及发展趋势。     

质子交换膜燃料电池CCM膜电极

采用喷涂工艺制备了三合一(CCM,Catalyst Coated Membrane)型质子交换膜燃料电池膜电极,研究了分散剂、催化剂、质子交换膜对膜电极性能的影响.结果表明:CCM型膜电极的放电性能好于传统热压方法制备的膜电极;乙醇、异丙醇和乙二醇等水溶液分散剂对CCM膜电极中低电流密度区放电性能影响不大,而在高电流的浓差极化控制区乙二醇最佳,而乙醇最差;优化催化剂的Pt担量和阴极催化剂的用量能够显著提高膜电极的性能,而通过减小质子交换膜的厚度,降低膜的面电阻可以进一步提高膜电极的放电性能.     

质子交换膜燃料电池膜电极组件研究

膜电极组件(MEA)是质子交换膜燃料电池的核心部件。系统地研究了MEA的组成和结构对其性能的影响。研究提出:催化层中掺杂Nafion聚合物的亲水电极比传统的催化层中掺杂PTFE的疏水电极性能有了较大的提高;不同种类质子交换膜对MEA的性能影响很大,Nafion112和Dow膜是目前比较适宜的质子交换膜;采用石墨类碳纸的电极性能高于采用碳纤维类碳纸的电极;电极催化层中Nafion聚合物的最佳含量比为30%左右。根据氢电极和氧电极反应难度的不同,提出为了减少催化剂的用量同时不显著影响电池的性能,氢电极的铂载量应该低于电极的观点,并通过了实验验证。     

高功率密度质子交换膜燃料电池研究

采用低铂载量E TEK电极组装质子交换膜燃料电池 (PEMFC) ,研究了质子交换膜厚度、电极立体化的聚合物电解质Nafion含量和操作条件对PEMFC性能的影响 ,同时对电池进行了稳定性试验。实验发现 :(1)使用薄膜电解质(Nafion 112 )显著提高了电池性能 ;(2 )电极立体化的Nafion含量为 0 .9mg/cm2 时性能最佳 ;(3)提高电池温度和气体压力有利于改善电池性能 ;(4 )Nafion 112膜和低铂载量E TEK电极组装的PEMFC稳定性良好 ,在 90 0h内未见电池性能下降 ,且质子交换膜和电极之间相互结合良好 ,无断裂或分层现象发生     

质子交换膜燃料电池亲水电极研究

用质量百分比为40%Pt/C Nafion制备了亲水电极,并与Nafion112质子交换膜热压制备了质子交换膜燃料电池膜电极组件.用恒电流极化和电化学阻抗谱研究了电极组分对性能的影响,同时优化了各组分的含量.在碳纸基体和催化剂层之间引入了C/FEP催化剂支撑层,支撑层碳粉的优化载量为0.8 mg/cm2,FEP的优化质量百分含量为40%.电极催化剂层Pt的适宜载量为(0.40±0.05)mg/cm2,Nafion的优化质量百分含量为30%.     

利用质子信号模拟器校准质子进动式磁强计

介绍利用四象限模拟乘法器等构成质子进动信号模拟器来校准质子磁强计。此方法能以物理常数γ＇ｐ和频率计直接校准质子磁强计。校准的不确定度小于 １．４×１０～(－７)。可以取代使用替代法在弱磁场标准装置上校准质子磁强计。     

质子交换膜燃料电池及系统建模的研究与进展

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行数学模拟,有助于了解电池内部的物理化学过程,为进一步优化电池结构、尺寸和操作条件提供参考。详细介绍了目前PEMFC关于质子交换膜、电极、单电池,电池组和系统四个尺度上的建模现状,并指出了现有模型的优缺点。主要讨论:(1)全氟磺酸膜反胶束离子簇模型,微观尺度上膜的传递机理;(2)电极内传质、传热过程,分析各种电极模型的有效性; (3)水在膜内的传递现象,表明控制适当的水分布对提高电池性能非常重要;(4)单电池模拟过程中对热平衡和水平衡同时考虑。最后,分析了质子交换膜燃料电池建模的发展方向。     

质子交换膜电导率的影响因素

质子交换膜是燃料电池的关键组件之一,其电导率直接影响燃料电池的电池性能。分别从微观和宏观的角度对影响质子交换膜电导率的因素作了全面系统的概述;重点讨论了测量方法、实验条件、电极处理以及成膜方式等外部因素对质子交换膜电导率的影响。     

质子交换膜中质子传递机理研究进展

质子交换膜是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组成部分,质子交换膜的电导率与质子传递特性密切相关。分别对水分子和其他非水载体如杂环化合物等参与的质子传递机理的研究进展进行了综述,并介绍了新的实验测试方法以及分子模拟技术在质子传递机理研究中的应用。     

PEMFC Nation膜内电渗系数和质子电导率的研究

介绍了一种基于氢泵原理在近似于质子交换膜燃料电池工作条件下测量Nation117膜的电渗系数和质子电导率的新方法,研究了用液态水平衡的Nation@117膜在不同温度和水含量下的电渗系数和电导率。结果表明：在20℃到90℃的温度范围内,水含量等于22．5的膜其电渗系数和质子电导率随着温度的增加而增加;25℃时膜的电渗系数和电导率随着膜中水含量的减少而减小。并结合膜的簇网模型和质子传导机理对结果进行了解释。     

燃料电池用质子交换膜的研究进展

综述了燃料电池 (PEMFC)的关键技术———质子交换膜的最新研究进展 ,并介绍和分析了提高质子交换膜的高温质子传导性能的不同方法及特点。     

交流两电极法测量质子交换膜零度以下电导率

简单介绍了质子交换膜电导率的测试方法,选用交流两电极法测量了质子交换膜法线方向的电导率,结果表明,经过密封和装置电阻的零点校正可准确测量出质子交换膜电导率,并成功测量了质子交换膜零度以下的电导率。     

四电极补偿法测量PEM电导率的研究

提出了一种稳态浴水交流四电极补偿的方法对质子交换膜P(EM)的电导率进行测量,采用这种方法测量时可以得到比较稳定的数据,重现实验测量误差小于0.3%;介绍了以DuPont公司生产的Nafion系列膜为例,采用这种方法对其电导率进行了测定,得到了这类膜在不同温度下的电导率参数。     

质子交换膜燃料电池电流分布测定

目前大功率燃料电池研究中存在的主要问题是电池在放大过程中性能出现大幅度衰减。研究质子交换膜燃料电池电流密度分布 ,是解决其电池放大过程中性能衰减的基础 ,对提高燃料电池的比功率 ,加速其商业化进程具有重要意义。采用子电池方法 (SubcellApproach)对质子交换膜燃料电池电流分布进行了测定 ,采用网状流场 ,面积为 13 0cm2 。分别考察了气体压力、气体流量、电池温度及不同放电电流密度等条件对电池电流分布的影响。实验结果表明 ,采用网状流场电流密度分布并不均匀。分析了网状流场内流体、水分布情况 ,提出了一种网状流场新的流型。这种方法还可以应用于蛇型流场及其他流场电流分布的测定     

应用极化/去极化电流法评估变压器油纸绝缘水分含量

时域介质响应法作为评估变压器绝缘状态的新方法,目前尚无公认的时域特征量能很好地表征油纸绝缘的极化特性。基于极化/去极化电流法提出了新的时域介质响应法的特征量--极化电导率,建立了时域电导模型。搭建了油纸绝缘极化电导率的实验平台,测试了不同温度和水分条件下油纸绝缘的极化电导率并应用最小二乘法对时域电导模型参数进行了拟合。实验结果表明:极化电导率随温度和水分的增加而增大,时域电导模型能较好地反映油纸绝缘在不同温度和水分条件下的极化特性。根据时域电导模型参数直流电导率提出了评估油纸绝缘水分含量的方法并进行了验证,为诊断变压器油纸绝缘水分含量提供了有益参考。