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來源: 發(fā)布時間:2022-10-30

質子交換膜的物理、化學性質對燃料電池的性能具有極大的影響,對性能造成影響的質子交換膜的物理性質主要有:膜的厚度和單位面積質量、膜的抗拉強度、膜的含水率和膜的溶脹度。質子交換膜的電化學性質主要表現(xiàn)在膜的導電性能(電阻率、面電阻,電導率)和選擇通過性能(透過性參數(shù))上。膜的厚度和單位面積質量。膜的厚度和單位面積質量越低,膜的電阻越小,電池的工作電壓和能量密度越大;但是如果厚度過低,會影響膜的抗控強度,甚至引起氫氣的泄漏而導致電池的失效。質子交換膜可以使燃料電池用干反應氣體就能出色地進行工作。哪里可知寶雞長信使用Fumatech膜

離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液的的離子具有選擇透過功能的膜,通常由高分子材料制成。因為一般在應用時主要是利用它的離子選擇透過性,所以也稱為離子選擇透過性膜。離子選擇性電極是一類利用膜電勢測定溶液中離子的活度或濃度的電化學傳感器,當它和含待測離子的溶液接觸時,在它的敏感膜和溶液的相界面上產生與該離子活度直接有關的膜電勢。電極膜對特定的離子具有選擇性響應,電極膜的電位與待測離子含量之間的關系符合能斯特公式。這類電極由于具有選擇性好、平衡時間短的特點,是電位分析法用得較多的指示電極??煞裰狸柟鈿淠苋绾慰创鼺umatech膜質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道。

常壓下PEMFC的工作溫度不能高于80℃,在0。4~0。5MPa壓力下不能超過102℃。工作溫度對燃料電池性能的影響,電壓-電流密度曲線線性區(qū)斜率隨著溫度的升高而降低,這說明電池內阻減小,此時在相同的電流密度下,工作電壓升高,燃料電池的功率增大,效率也有所提高。這主要是因為在限定溫度范圍內,工作溫度高,會加快反應氣體向催化劑層擴散,質子從陽極向陰極的運動也會加快,這些都積極地促進了電池性能的提高。反應氣體中的雜質也是影響質子交換膜燃料電池性能的重要因素,燃料氣體中的雜質主要有CO、C02、N2等。

質子交換膜燃料電池的工作性能與反應氣體的體積分數(shù)有關,而體積分數(shù)又與氣體壓力有關。工作氣體壓力的提高能夠增加質子交換膜燃料電池的電動勢,還會降低質子交換膜燃料電池的電化學極化和濃度極化。不過反應氣體壓力的提高也會增加PEMFC系統(tǒng)的能耗。但總而言之氣體壓力越高,燃料電池性能越好,尤其是陰極的反應物,即氧氣或空氣的壓力對電池性能的影響更大。當H2/空氣的壓力為0。3MPa/0。3MPa時的性能就優(yōu)于H2/空氣的壓力為0。1MPa。同時為了減少氫氣和氧氣通過交換膜相互擴散,避免氫氧混合物引起危險,又應盡可能減少膜兩側的壓力差。質子交換膜的改進方法,有有機/無機納米復合質子交換膜。

提高膜的含水量,可使膜的導電能力增加,但由于膜的溶脹會合螈選擇性下降,一般膜的含水量約為20%-40%左右。導電性(膜電阻)一般用電導率或電阻率表示,也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻表示。對電阻的表示因用途而異。一般講,在不影響其他性能的情況下電阻越小越好,以降低電能消耗。膜電阻與膜結構和膜厚度有關,此外還與外界溶液及溫度有關。選擇透過性反映膜對不同離子的選擇透過能力,用離子遷移數(shù)(t)和膜的透過度(p)來表示。膜內離子遷移數(shù)即某一種離子在膜內的遷移量與全部離子在膜內的遷移量的比值?;蛘咭部捎秒x子遷移所帶電量之比來表示。對于理想的離子交換膜,反離子的遷移數(shù)為1,同名離子的遷移數(shù)為0。實際上由于各種因素的影響,反離子在膜內的實際遷移可能達到1。質子交換膜制作困難、成本高。哪里可知西門子用多少Fumatech膜

質子交換膜采用了納米技術,使材料更小,性能更佳。哪里可知寶雞長信使用Fumatech膜

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