鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年04月10日
微型質(zhì)子交換膜燃料電池的相關(guān)研究分析
作為一次、二次電池的替代品,徽型燃料電池系統(tǒng)有很多潛在的優(yōu)勢和應用需求,但是其實際應用也同樣面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)和困難,特別是要獲得高比功率更為重要。眾所周知,流場板是然料電池中起集流導電、支持MEA和分散反應劑的極為重要的非活性部件。
傳統(tǒng)然料電池極板材料一般采用的是金屬、石墨或石墨/聚合物復合材料,存在質(zhì)量重、體積大等問題,`不利于提高然料電池比功率。而陶瓷材料的高強度、低密度的特性很好的解決了上述問題。
本文應用激光加工技術(shù)在肉瓷板上加工精細流場,作為微型質(zhì)子交換膜燃料電池的流場板,組裝成電池,測試了其電化學性能。
質(zhì)子交換膜燃料電池的原理性結(jié)構(gòu)可以筒單理解為壓力作用下的、帶有流道的氮、載流場板將膜電極封壓其間而構(gòu)成的一個“三明治式”發(fā)電裝!復氣等流體可以在流道內(nèi)自由琉導,而反應電子則通過膜電極與流場板接觸面進行傳搶。當玩通過流場疏導擴散進入到膜電極氮電極一側(cè)時,在電催化劑的催化作用下分解成質(zhì)子,同時釋放出電子。質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜傳遞到氧電極三相界面區(qū),而電子在電場力作用下由外電路到達那里。質(zhì)子、載氣、電子在陰極催化劑的催化作用下生成水,從而完成整個電池過程。
陶瓷基采取傳統(tǒng)的“雙極式”電池結(jié)構(gòu),由陰、陽極流場板和膜電極構(gòu)成。流場板是電池內(nèi)最重要的非活性部件,具有集流、導電和支撐膜電極的功能,是反應活性物質(zhì)進入到電池內(nèi)部的通道。為了實現(xiàn)電池體積微小化,其陰極采用自呼吸“工作方式,即電池陰極直接幕皿在空氣中,利用擴散作用直接從空氣中獲得氧氣,供燃料電池發(fā)電使用。
因此,陰極流場板采用樓空式溝槍結(jié)構(gòu),其上的通孔是氧氣和產(chǎn)物水蒸汽的自由進出陰極的通道;陽極流場板的采用“蛇形”流場結(jié)構(gòu)。
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