膜电极结构对质子交换膜燃料电池性能的影响

膜电极(MEA)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心组件之一，其结构和组成对电池的性能有着重要的影响。提高膜电极性能的一个重要的指导思想是在催化粒子的周围形成良好的质子、电子和气体通道。以此为主线，从电极制备工艺的发展历程，Nafion的使用与质子通道的改进、电子通道的改进、阴极催化等几个方面详细地总结和讨论了近年来MEA的研究状况，并在此基础上对MEA的进一步研究提出了若干建议。     

PTC－BaTiO_3射频溅射用靶材的制备

研究了用于射频溅射ＰＴＣ－ＢａＴｉＯ_３薄膜的厚大靶材制备工艺，所制成的靶材的室温电阻率为８００Ω·ｃｍ，ＰＴＣ效应＞１０５，平均粒径为１～３μｍ，讨论了配方中ＴｉＯ_２品种的选择、施受主添加剂的搭配与掺量以及烧成中的升降温速率对于ＰＴＣ效应的影响     

TiO_2对ZrO_2－NiCr金属陶瓷烧结特性和相稳定性的影响

本文研究了ＴｉＯ２掺入对ＣａＯ稳定ＺｒＯ２（简称ＣａＳＺ－ＮｉＣｒ）金属陶瓷烧结特性的影响，测定了ＣａＳＺ－ＮｉＣｒ－ＴｉＯ２金属陶瓷烧结样品的密度和显微硬度，结果表明，ＴｉＯ２的掺入能提高ＣａＳＺ－ＮＩＣｒ金属陶瓷的烧结密度和显微硬度，对ＣａＳＺ－ＮｉＣｒ金属陶瓷有助烧结作用．金相观察表明，ＴｉＯ３的掺入改变了ＮｉＣｒ相在金属陶瓷中的形貌，说明了ＮｉＣｒ与ＣａＳＺ的浸润性有一定的改善．ＸＲＤ和ＥＰＭＡ分析结果显示，ＴｉＯ２偏聚在ＮｉＣｒ金属相中，不影响ＣａＳＺ的稳定性．     

Ni／Al、NiCr粘结层的耐蚀性能研究

以Ni/Al,NiCr为粘结层材料，Cr2O3为陶瓷层，用等离子喷涂技术在45#钢上制得了Ni/Al Cr2O3和NiCr Cr2O3双层涂层，通过电化学方法对带涂层的试样的腐蚀行为进行了研究，并采用扫描电镜对双层涂层的腐蚀形貌进行了分析。结果表明，在有盐性介质存在的情形下，NiCr比Ni/Al有更好的耐蚀性。     

等离子喷涂送粉剖析及粉末均化处理

等离子喷涂所得的涂层,其质量不仅决定于所采用的喷涂工艺是否正确与合理,而且很大程度上与送粉器的送粉好坏密切相关.能定量、稳定、均匀地送粉是保证涂层质量的前提.介绍了国内几种常用送粉器的结构和工作原理,并针对现行送粉器输送微细粉末均匀性不理想的缺点,设计制作了一种粉末均化器.该均化器经实验和实际应用,效果很好,大大提高了涂层质量.     

陶瓷材料的表面工程

本文综述了表面工程在对陶瓷材料改性方面的作用，分析了陶瓷材料表面特性对其性能的影响。并讨论了表面改性技术如热喷涂、激光、离子注入等非平衡处理技术对陶瓷材料的改性。通过某些表面工程技术在陶瓷材料上的具体应用指出表面工程在改进结构陶瓷材料的性能，拓宽结构陶瓷的应用面以及制备新型复合材料等方面将起到重要作用。     

质子交换膜中水含量的研究

质子交换膜的良好性能在很大程度上取决于膜中的水含量及水在膜中的分布情况,而影响膜中水含量及分布的影响因素主要有压力、温度、电流等.在模型基础上讨论了压力对膜中水含量及分布的影响,并通过巧妙的实验设计,直接测量出膜内的水含量及分布情况,得到了在压力作用下膜中的水含量及分布规律.实验发现膜两侧压力差小于1 MPa的情况下,压力对膜中水含量影响不大,且水在膜中的分布基本均匀,与模型分析所得的水分布规律不完全相符.     

PEMFC用微孔层的透气性对其电性能的影响

气体扩散层在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出水等重要作用.在疏水碳纸上涂覆一层由XC-72导电碳黑与聚四氟乙烯(PTFE)组成的微孔层,能够优化燃料电池的水管理,并且能提高电池性能.通过对不同透气性(300 s、600 s、1 200 s、2000 s)的微孔层的电池性能和稳定性测试,表明当微孔层的透气性在1 200 s(Gurly4118透气性测试仪所测结果)时,其电池性能和稳定性最好,水管理效果最佳.     

高温质子交换膜燃料电池用Nafion®/SiO2 复合膜研究进展

传统的质子交换膜燃料电池在高温下工作时,质子膜会因温度升高而发生脱水和膜电阻升高的现象,这对提高燃料电池的工作性能是一个致命的阻碍.由于Nafion(R)/SiO2复合膜具有较好的吸水和保水性能和较好的阻止甲醇渗透的能力,人们通过溶胶-凝胶法或重铸法合成了Nafion(R)/SiO2复合膜,并于高温(80～140℃)下应用在质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池中.简单介绍了Nafion(R)/SiO2复合膜的制备方法、结构性能及研究情况,并分析了存在的问题和其广阔的应用前景.     

质子交换膜的交联改性研究进展

燃料电池的应用需要性能优越的质子交换膜,而目前广泛使用的全氟磺酸膜以及其他类型的质子交换膜普遍都存在着热稳定性较差、溶涨过大、阻醇性能不理想等问题,这些缺点可用交联的方法得到一定程度的改善.综述了近年来交联改性质子交换膜的研究进展,并对其交联方法、改性效果进行了详细的讨论.