燃料电池用贮氢合金的研究

研究了不同的Ti/Zr比以及Mn/Cr比对Ti-Mn基Laves相贮氢合金贮氢性能的影响,介绍了具体的实验方法;实验结果表明：开发出的合金Ti0.86Zr0.14Mn1.1Cr0.5V0.32Fe0.08其综合性能可满足小型燃料电池的应用要求,这种合金在小型燃料电池中有广阔的应用市场。     

海南自贸港氢燃料电池汽车发展路径探究

海南省发展新能源汽车是推进生态立省战略的重要举措,是建设自由贸易港、国家生态文明试验区和加快建设美好新海南的重要内容。海南有丰富的海上风电和太阳能光伏资源,清洁能源发电部分不能并网的电力资源,将通过电解水制氢完成储能。氢燃料电池作为将氢能转化为电能的关键技术,也是氢能应用于交通领域的重要技术路线,在海南具有非常重要的地位。对海南全域推广新能源汽车和生态文明试验区建设具有重大意义。     

燃料电池三题

对燃料电池的工作特征、实用化必须解决的问题及应用前景进行了简要分析。     

入口流速对质子交换膜氢燃料电池性能影响的仿真研究

质子交换膜氢燃料电池是一种新型高效的电化学储能技术。其在低电压、高电流密度工况下,阴极产水速率较高。如果液态水不能及时排出,在气体扩散层积聚导致水淹,将大幅降低燃料电池性能,甚至无法工作。本文基于Ansys Fluent软件对质子交换膜燃料电池进行建模仿真,研究不同入口流速对电池性能以及内部状态的影响规律。结果表明,保持阴阳极入口质量流率比恒定,当流速提高时,电池中的液态水饱和度不断增大;当阳极入口质量流率超过8×10^-6kg/s时,出现水淹现象,导致电池性能下降。本文的研究结果可以为燃料电池在高流速工况时的水管理提供有意义的参考。     

氢燃料电池汽车变质量加注过程建模与分析

流道内添加阻块可有效改善流道的传质和排水性能,为了从流场结构上改善氢燃料电池的输出特性,通过三维数值解析的方法,研究了蛇形流道内堵塞体积相同的各形状阻块和阻块数量非均匀布置方式,对质子交换膜燃料电池（PEMFC）性能的影响。结果表明:添加阻块的流道较传统流道输出性能有所提升,其中方形阻块效果最佳,当输出电压为0.5 V时,电流密度提升21%,但流道内压力损失过大;此外,阻块数量布置的均匀性越差,其输出性能越差,但流道内压力损失越小;流道下游布置更多阻块对气体分布均匀性和出口侧除水性能均有所改善;合理的阻块布置最高可使输出性能提升4%。     

常压氢空自增湿燃料电池用复合质子交换膜

以多孔聚四氟乙烯(PTFE)与Nafion树脂复合制备基底层,在基底层两侧喷涂含有纳米级担载型Pt-SiO2催化剂和Nafion树脂的浆料以形成功能层,所得复合膜(20μm)具有三层复合结构.在常压干态氢气、空气操作条件下,具有三层结构的复合膜(Pt-SiO2/NP)和不含有催化剂的Nation/PTFE(NP)膜的自增湿燃料电池的峰值比功率分别达0.6、0.3 W/cm2,开路电压分别为0.96、0.92 V.采用透射电子显微镜法(TEM)、扫描电子显微镜法(SEM)对膜结构以及利用热重分析(TGA)对膜含水量分别进行表征,同时对膜机械性能以及氧气渗透率进行了测试.     

生物燃料电池

简介了生物燃料电池的概念和工作原理 ,回顾了生物燃料电池的发展历史。对 80年代后两种生物燃料电池———微生物燃料电池和酶燃料电池的研究动态分别进行了总结 ,并对目前存在的主要问题进行了分析。阐述了当前研究的发展方向 ,预计随着燃料电池研究热潮的再度兴起和生物技术的高速发展 ,生物燃料电池技术研究将取得显著进展     

燃料电池测试实验台的设计与研究

设计了一种新型的7 kW燃料电池测试平台。西门子SIMATIC S7-1200 PLC作为主控制器,对实验台进行安全稳定控制。对于氢气露点温度的控制,采用了神经网络控制算法。以多变量输入和多点加热的方式,很好地解决了露点温度困难和冷凝水问题。该实验平台具有模拟实际工况功能,可根据负载变化自动调整各个变量以达到合理的值。使用LABVIEW软件设计了界面友好,功能强大的上位机软件。上位机软件与主控制器通过Modbus TCP协议通讯。     

质子交换膜燃料电池性能优化数值研究

对影响质子交换膜燃料电池性能的主要参数:阴极交换电流密度、阳极交换电流密度、阴极传递系数、阳极传递系数、氧气参考浓度、氢气参考浓度进行系统的数值研究.结果表明当上述参数在一定的取值区间内按照一定规律变化时,其对质子交换膜燃料电池的性能没有任何影响,极化曲线完全重合.通过分析这些参数之间的相互关系,揭示质子交换膜燃料电池性能控制的机理,避免单一参数研究的不足,为深入研究和优化电池性能指明方向.     

氢电混合燃料电池汽车动力系统研究进展

零排放和高效率的燃料电池混合动力汽车是人类"可持续移动"的最理想解决方案。介绍了一种氢燃料电池-锂离子电池混合动力系统;讨论了车用燃料电池动力系统能源效率的影响因素及提高动力系统效率的途径,总结了氢燃料电池汽车动力系统的国内外研究进展。     

渐变型流场对PEM燃料电池性能的影响

质子交换膜燃料电池流场板结构对燃料电池性能有着重要的影响。在保证模型尺寸和结构尺寸的前提下,建立了5种不同渐变型单直流道质子交换膜燃料电池的三维模型,并用有限控制体法对模型进行了求解。结果表明,当流道宽度不变、进口高度相同的情况下,提高流道的渐变率,即减小流道出口的高度,可以提高电池的浓差扩散,故有利于提高电池的性能,但提高的幅度也越来越小。     

直接甲醇燃料电池用磷酸氢锆/Nafion115的研究

采用离子交换-沉淀法制备了磷酸氢锆/Nafion115复合膜.X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)结果表明了无机相磷酸氢锆的存在,且其平均粒径为5 nm左右.与Nafion115相比,复合膜的质子传导率降低20%,甲醇渗透系数则降低50%.75℃高浓度甲醇进料时,使用了复合膜的单池放电性能得到明显改善.单池寿命测试结果表明使用了复合膜的电池在0.4 V以上可以稳定运行100 h.     

直接甲醇燃料电池性能研究

以自制的PtRuMo/C和Pt/C分别为阳极、阴极催化剂制备了膜电极,考察了单电池在常压下的性能,分析了影响电池性能的因素。研究结果显示以氧气为氧化剂在常压、室温工作,50mA/cm~2时,稳定输出电压0.237V;以空气为氧化剂时,在常压、室温工作,输出电流密度40mA/cm~2时稳定的输出比功率为8mW/cm~2。适宜的操作条件:甲醇浓度为2.5mol/L,甲醇流量为1.04mol/L,氧气流量范围60￣100SCCM,空气流量范围为125￣200SCCM。电池性能的初步分析显示,催化层中存在较高的质子传递电阻,使得电池在大电流放电时性能下降较快,限制了比功率的提高。     

流道截面形状对PEM燃料电池性能的影响

质子交换膜燃料电池内电化学反应生成的水和热量会对电池性能产生较大影响,而流道截面形状是影响电化学反应的因素之一.利用FLUENT软件计算了采用不同截面形状流道的质子交换膜燃料电池,获得电池电压-电流(U-(I))曲线,并分析中电流密度下不同流道电池内温度场的分布,研究了在中、高电流密度下梯形流道和圆形流道对电池内水含量分布的影响.结果表明,流道形状对电池性能影响一方面体现在流道与扩散层接触面积越大则电流密度越大,另一方面底部为弧形和侧壁倾斜的梯形流道可在一定程度上降低膜内中心部位水含量.     

游船用氢燃料电池和储能电池的优化配置

燃料电池通常与储能电池组构成一个供能系统为电动船舶供电.为了更好地实现船舶燃料电池和储能电池的容量配置,实现系统高效工作,对燃料电池+储能电池系统进行建模,考察储能电池不同荷电状态(SOC)下供能系统的输出性能,对输出数据加以分析优化,用以指导实际工程中电能系统的配置设计.以“德国汉堡航道运营某游船氢燃料电池能量系统”...     

生物燃料电池研究进展

生物燃料电池利用生物催化剂直接把化学能转化为电能,具有燃料来源广泛、反应条件温和、生物相容性好等优点。按采用催化剂的不同,可分为微生物燃料电池和酶生物燃料电池。简述了生物燃料电池的工作原理,综述了其最新的研究进展。微生物燃料电池发展的新方向主要是无介体微生物燃料电池的研究和高活性微生物的选用;而酶生物燃料电池的研究,集中在寻找固定酶的新方法,发展体积更小的无介体酶生物燃料电池,以及与太阳电池相结合等方面。对生物燃料电池未来的发展方向进行了展望。     

燃料电池技术拾锦

1 FCHV-5新型燃料电池汽车 在2001年东京汽车展上,展示出一种新型的FCHV-5燃料电池汽车。 FCHV-5车把基本安装在车板下的安装器实现了小型化,而燃料电池堆安装在发动机室(En-     

影响贮氢电池性能的工艺因素

采用正交试验方法研究了贮氢电极的配方、粘结剂、添加剂、制片压力等多种工艺因素对贮氢电池性能的影响,得到了制备贮氢电极的最佳工艺条件。结果表明制得的贮氢电池具有较好的综合性能。