检索结果-南通市图书馆

作者：龙盼武汉理工大学

学位级别：硕士

电解水制氢是未来氢燃料电池汽车所需氢气的主要来源。质子交换膜(PEM)水电解技术具有制取氢气纯度高、可控范围大、工作响应快等优点,可充分适用于风能、太阳能等可再生能源的间歇性特点,在未来的制氢行业有广泛的应用前景。多孔扩散层... 详细信息

电解水制氢是未来氢燃料电池汽车所需氢气的主要来源。质子交换膜(PEM)水电解技术具有制取氢气纯度高、可控范围大、工作响应快等优点,可充分适用于风能、太阳能等可再生能源的间歇性特点,在未来的制氢行业有广泛的应用前景。多孔扩散层对PEM水电解池性能影响显著。本文采用实验方法研究了多孔扩散层的接触电阻等特性及其对电解池性能的影响,主要工作如下:首先研究了PEM水电解池装配压力对阴阳极多孔扩散层材料接触电阻的影响,分析了不同材质扩散层的接触电阻变化规律。结果表明:接触电阻随装配压力的变化趋势呈现先快速下降后缓慢下降最终趋于平稳的过程,不同材质的多孔扩散层接触电阻值不同,如钛毡的最小接触电阻值为12.37 mΩ·cm,碳纸的最小接触电阻值为6.32mΩ·cm。其次,采用压敏纸法测量多孔扩散层与膜电极之间接触压力,通过图像处理技术分析接触压力分布情况,研究不同装配方案对多孔扩散层与膜电极之间接触压力分布的影响。结果表明:随着装配压力的增加,膜电极上压力逐渐变大且更加均匀,并且不同匹配方案的接触压力分布有很大区别,选择合适的装配方案有利于优化多孔扩散层与膜电极之间接触压力分布。然后,搭建了电解池性能测试平台,研究多孔扩散层匹配方案、装配压力、工作温度对PEM水电解池性能影响。结果表明:电解池性能根据匹配方案不同有所区别;电解池性能随装配压力增加而提升;不同工作温度下电解池性能随装配压力的变化趋势保持一致。在多孔扩散层材料确定的情况下,多孔扩散层对PEM水电解池性能的影响主要是通过匹配方案及装配压力实现的,这两个因素会通过影响多孔扩散层的接触进而影响到多孔扩散层的各项特性并最终影响电解池性能。最后,设计了50cm大面积PEM水电解池,并测试了不同多孔扩散层材料对电解池性能的影响。结果表明多孔扩散层材料匹配对大面积电解池的影响显著,电流密度为1A/cm时,选择的五种多孔扩散层匹配方案中:方案5(阳极钛网+碳纸、阴极碳纸)电压值为2.06V;方案1(阳极钛板、阴极钛板)电压值为2.97V,两种方案电压值相差0.91V。

关键词： PEM水电解池多孔扩散层接触压力匹配方案

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循环压缩对PEM电解池性能的影响

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江苏大学学报（自然科学版） 2022年第6期43卷 645-649,656页

作者：张威罗马吉刘成周威武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学燃料电池湖北省重点实验室湖北武汉430070 不列颠哥伦比亚大学化学与生物工程系清洁能源研究中心加拿大温哥华V6T 1Z3

针对质子交换膜电解池(proton exchange membrane electrolysis cell, PEMEC)组件在使用过程中可能会发生损坏,需要重复装配和拆卸电解池进行更换或维修操作等问题,研究了循环加载压力对PEM电解池性能的影响,对循环试验前后的多孔扩散层... 详细信息

针对质子交换膜电解池(proton exchange membrane electrolysis cell, PEMEC)组件在使用过程中可能会发生损坏,需要重复装配和拆卸电解池进行更换或维修操作等问题,研究了循环加载压力对PEM电解池性能的影响,对循环试验前后的多孔扩散层(porous transport layer, PTL)表面形貌进行了SEM(scanning electron microscope)电镜表征.结果表明:循环压缩后,PTL的结构发生不可逆的变化,从而影响电解池的性能;在高电流密度区间,电解池性能受循环压缩影响幅度呈现缓慢下降趋势;在较高夹紧压力下,循环压缩次数的增加对电解池性能影响逐渐减弱,适当提高装配压力可以减小重复装配对电解池性能的不利影响.

关键词：质子交换膜电解池循环压缩压力加载多孔扩散层 SEM

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质子交换膜水电解中气-液两相传输的模拟研究

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新能源进展 2022年第5期10卷 393-399页

作者：李港韩波浙江大学航空航天学院杭州310027

两相传输是影响质子交换膜水电解系统性能的关键因素。为掌握质子交换膜水电解单元中多孔扩散层内气液两相传输规律,基于数值重构的三维多孔扩散层结构,采用格子Boltzmann两相流动模型模拟研究了扩散层内两相传输过程,详细分析了扩散层... 详细信息

两相传输是影响质子交换膜水电解系统性能的关键因素。为掌握质子交换膜水电解单元中多孔扩散层内气液两相传输规律,基于数值重构的三维多孔扩散层结构,采用格子Boltzmann两相流动模型模拟研究了扩散层内两相传输过程,详细分析了扩散层孔隙率和表面接触角对气泡传输与分布的影响。数值模拟结果表明:孔隙率减小会明显降低气体渗透率,从而导致气泡难以在扩散层内找到有效传输通道。接触角的增大不仅增加了气泡在界面堆积的风险,也减缓了气泡在孔隙内的传输速度。从孔隙尺度水平初步掌握了质子交换膜水电解单元多孔扩散层内两相传输规律,可为高性能水电解系统设计和优化提供理论支撑。

关键词：质子交换膜水电解多孔扩散层两相传输格子Boltzmann方法多相流模型

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质子交换膜燃料电池的原理与技术

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文艺生活·下旬刊 2018年第2期 258-260页

作者：曾勋黄冈市广播电视大学湖北黄冈438000

在各类型的燃料电池中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)是最接地气的,它更加接近生活.在过去的20多年里,质子交换膜燃料电池已经取得了跨越式的进展,这让人们看到了它市场化商品化的曙光.本文注重讲述质子交换膜燃料电池的结构极其原理,并对... 详细信息

在各类型的燃料电池中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)是最接地气的,它更加接近生活.在过去的20多年里,质子交换膜燃料电池已经取得了跨越式的进展,这让人们看到了它市场化商品化的曙光.本文注重讲述质子交换膜燃料电池的结构极其原理,并对其研究现状和发展前景进行剖析,以推动质子交换膜燃料电池技术取得更大的进步.

关键词：质子交换膜燃料电池单电池电堆技术多孔扩散层

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