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质子膜燃料电池运行成本 质子交换膜燃料电池的简介

2020-10-04知识14

质子交换膜燃料电池运行温度为什么是80℃? 这个是一个质子交换膜燃料电池的运行温度问题。首先80℃是由质子交换膜控制的。在80℃时质子交换膜的质子传导率最好。温度低于80℃时,会有更多的液态水凝结,淹没电极,降低了反应面积,电池性能下降。而且温度越低,反应的活性越大,反应速率就越低。温度高于80℃时,液态水大量蒸发,会导致膜内的水含量降低,而质子交换膜的质子传导率强烈依赖于膜中的水含量,水含量越高膜内的质子传导率越高。而且高温会使得膜内出现局部热点,结构被破坏,这样阴极和阳极之间就成为直接连通状态,会出现爆炸情况,在实验中是十分危险的。综合考虑,所以给出了一个最佳温度80℃,这也是实验中得到的真实情况。另外,还有一种高温质子交换膜,工作温度在100-200℃,这是因为使用的膜为高温质子交换膜,它的质子传导率不依赖于水含量,而且有更高的热性能。所以最佳工作温度提升。而且高温使得水全是水蒸气状态,避免了电池的水淹,有更好的水管理性能。同时,高温使得进口燃料的一氧化碳含量降低,减小了由于一氧化碳导致的电极毒化。谢谢!

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氢燃料电池的质子交换膜可以用在直接甲醇和燃料电池中吗,特别是SPPO可以么? 完了追加50分 可以使用,因为从原理上可以正常工作。直接甲醇燃料电池一个大问题是甲醇渗漏的问题,像SPSF、SPPO这类膜或是其他的一些共混膜,都可以使用,但是由于这些没有商业化很成熟的产品,所以个体差异很大。虽然很多文献报道这些膜在阻醇性能上比Nafion膜要好,电导率也和Nafion差不多,但是这些测试数据的可信度还要打一个问号,起码在一些测试方法上是有水分的。另外,离线测试是在一些假定的条件下得到的结果,和真正在线运行有一定的差异。相同的树脂不同的合成工艺,膜可能性能都会有很大差异。所以虽然原理上可以使用,实际表现到底如何不知道。从我的经验看,很少有非氟真正能够商用的,虽然成本可能会低些。

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质子交换膜燃料电池的发展现状 20世纪60年代2113,美国首先将PEMFC用于Gemini宇航5261飞行。伴随着全氟磺酸型质子交换4102膜碳载铂1653催化剂等关键材料的应用和发展,80年代,PEMFC的研究取得了突破性进展,电池的性能和寿命大幅提高,电池组的体积比功率和质量比功率分别达到1000W/L、700W/kg,超过了DOE和PNGV制定的电动车指标。90年代以来,基于质子交换膜燃料电池高速进步,各种以其为动力的电动汽车相继问世,至今全球已有数百台以PEMFC为动力的汽车、潜艇、电站在国内外示范运行。表4-4-1列出了国内外开发的几种燃料电池汽车的主要性能指标,性能完全可以与内燃机相媲美。表4-4-1 国内外开发的几种燃料电池汽车的主要性能指标 PowerMotor Power最高速度加速时间Climb里程燃料消耗ChaoYue350kW+15Ah65kW(max)122km/h 19(0~100)>;20%230km1.12kg/100kmFokus FCV 75kW 70kW(max)128km/h 15(0~100)>;20%250km 1.76kg/100km Hydrogen 3 75kW 70kW(max)140km/h 15(0~100)>;20%400km(liq.H2)1.75kg/100km 由于质子交换膜燃料电池高效、环保等突出优点,引起了世界各发达国家和各大公司高度重视,并投巨资发展这一技术。美国政府将其列为对美国经济发展和国家安全至为关键的27个关键技术领域。

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燃料电池组的成本什么用千瓦做单位?

质子交换膜燃料电池系统有哪几个部分构成,各部分的作用是什么? ①质子交换膜 质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心部件,是一种厚度仅为50~180um的薄膜片,其微观结构非常复杂。它为质子传递提供通道,同时作为隔膜将阳极的燃料与阴极的氧化剂隔开,其性能好坏直接影响电池的性能和寿命。它与一般化学电源中使用的隔膜有很大不同,它不只是一种隔离阴阳极反应气体的隔膜材料,还是电解质和电极活性物质(电催化剂)的基底,即兼有隔膜和电解质的作用;另外,PEM还是一种选择透过性膜,在一定的温度和湿度条件下具有可选择的透过性,在质子交换膜的高分子结构中,含有多种离子基团,它只容许氢离子(氢质子)透过,而不容许氢分子及其他离子透过。亚南膜电极参与了国家863计划《燃料电池应急备用电源中试规模的制造及运行》项目的研究开发,项目于2016年顺利通过国家科技部验收,(a)PEMFC的基本结构(b)质子交换膜燃料电池组的外观图1 质子交换膜燃料电池的基本结构质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求非常高,质子交换膜必须具有良好的质子电导率、良好的热和化学稳定性、较低的气体渗透率,还要有适度的含水率,对电池工作过程中的氧化、还原和水解具有稳定性,并同时具有足够高的机械强度和结构强度,以及膜表面。

燃料电池有哪几种类型? 燃料电池的主要类型有:1、SOFC固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种直接将燃料气和氧化气中的化学能转换成电能的全固态能量转换装置,具有一般燃料电池的结构。2、RFC氢燃料电池以氢气为燃料,与氧气经电化学反应后透过质子交换膜产生电能。氢和氧反应生成水,不排放碳化氢、一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物,无污染,发电效益高。3、DMFC直接以甲醇为燃料的质子交换膜燃料电池通常称为直接甲醇燃料电池(DMFC)。膜电极主要由甲醇阳极、氧气阴极和质子交换膜(PEM)构成。阳极和阴极分别由不锈钢板、塑料薄膜、铜质电流收集板、石墨、气体扩散层和多孔结构的催化层组成。燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高。扩展资料:燃料电池的优点有:1、发电效率高燃料电池发电不受卡诺循环的限制。理论上,它的发电效率可达到85%~90%,但由于工作时各种极化的限制,目前燃料电池的能量转化效率约为40%~60%。2、环境污染小燃料电池以天然气等富氢气体为。

质子交换膜燃料电池的简介 分别为:阳极(负极):阴极(正极):由于质子交换膜只能传导质子,因此氢离子(即质子)可直接穿过质子交换膜到达阴极,而电子只能通过外电路才能到达阴极。当电子通过外电路流向阴极时就产生了直流电。以阳极为参考时,阴极电位为1.23V。也即每一单电池的发电电压理论上限为1.23V。接有负载时输出电压取决于输出电流密度,通常在0.5~1V 之间。将多个单电池层叠组合就能构成输出电压满足实际负载需要的燃料电池堆(简称电堆)。质子交换膜燃料电池具有如下优点:其发电过程不涉及氢氧燃烧,因而不受卡诺循环的限制,能量转换率高;发电时不产生污染,发电单元模块化,可靠性高,组装和维修都很方便,工作时也没有噪音。所以,质子交换膜燃料电池电源是一种清洁、高效的绿色环保电源。通常,质子交换膜燃料电池的运行需要一系列辅助设备与之共同构成发电系统。质子交换膜燃料电池发电系统由电堆、氢氧供应系统、水热管理系统、电能变换系统和控制系统等构成。电堆是发电系统的核心。发电系统运行时,反应气体氢气和氧气分别通过调压阀、加湿器(加湿、升温)后进入电堆,发生反应产生直流电,经稳压、变换后供给负载。电堆工作时,氢气和氧气反应产生的水由阴极过量。

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什么是氢能与质子交换膜燃料电池 这种电池有什么特点?以及前沿发展情况。氢燃料电池工作原理 燃料电池本质是水电解的“逆”装置,主要由3部分组成,即阳极、阴极、电解质。

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