影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素主要來自三個方面：一是電堆的技術狀況；二是燃料電池的工作條件；三是整個燃料電池系統(tǒng)的水管理和熱管理。與電堆本身相關的影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素有：膜電極的結構、制備方式和條件：質(zhì)子交換膜的類型、厚度、預處理情況、傳導質(zhì)子的能力、機械強度、化學和熱穩(wěn)定性能：催化劑的含量和制備方法；雙極板的結構和流場設計等。與燃料電池的工作條件相關的，影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素有電流密度、工作電壓、反應氣體壓力、工作溫度、氣體組成等。質(zhì)子交換膜燃料電池因采用較薄的固體聚合物膜作電解質(zhì)而具有非常好的放電性能，通過優(yōu)化反應氣體壓力、工作溫度和氣體組成等條件，可以使質(zhì)子交換膜燃料電池的性能維持在較高的水平。原則上只要反應物不斷輸入，反應產(chǎn)物不斷排除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。哪里可知考特利爾用哪一款Fumatech膜
質(zhì)子交換膜的雙極性集流板簡稱為雙極板，又稱集流板，放置在膜電極的兩側(cè)，分別稱為陽極集流板和陰板集流板，是電池的重要部件之一，其作用是阻隔和傳送燃料與氧化劑，收集和傳導電流，導熱，將各個單電池串聯(lián)起來并通過流場為反應氣體進入電極及水的排出提供通道。對雙極板的設計要求，具有良好的導電和導熱能力，良好的氣體阻隔能力，良好的力學性能，耐腐蝕以及低成本，適于大規(guī)模生產(chǎn)等。低成本材料對于大規(guī)模的汽車應用尤其重要。然而，即使采用無孔碳板作為極板的原材料，雙極板的加工成本依然較高。哪里可知中電豐業(yè)用哪一款Fumatech膜離子交換膜在液流儲能電池、堿性陰離子交換膜燃料電池等方面的應用也得到關注和研究。
基膜兩側(cè)分別引入陰、陽離子交換基團法的基本過程是在聚合物基膜兩側(cè)分別用化學反應方法引入陰、陽離子交換基團而制得雙極膜。比如，將聚乙烯膜浸吸苯乙烯、二乙烯苯及過氧化苯甲酰的混合溶液制得基膜，通過覆蓋保護的方法，一側(cè)氯磺化、水解得陽膜層，另一側(cè)氯甲基化、胺化得陰膜層。該法很關鍵的一項技術是要控制好陰、陽膜層的厚度并且使兩者的界面平行于膜表面且兩者不相互滲透。所以基膜必須均質(zhì)平整，同時對磺化時間和氯甲基化時間加以控制。這種方法制得的雙極膜，即使工作相當長時間后，也不會在兩膜層出現(xiàn)氣泡或液泡，兩膜層不會分離，離子交換基團基本不會損失。一膜層在另一膜層上電沉積成型法的基本過程是將離子交換膜組裝在電解槽中，電解液里懸浮電性相反的離子交換樹脂粉末，通直流電使樹脂粒子沉積在膜的表面形成雙極膜。
雙極膜雖然是一種新膜(與其他高分子膜200余年發(fā)展歷史相比而言)，但它的研究可追溯到50年代中期。其發(fā)展過程可劃分為三個階段：第1階段50年代中期至80年代初期，這是雙極膜發(fā)展十分緩慢的時期，雙極膜只是由兩片陰陽離子膜直接壓制，性能很差，水分解電壓比理論壓降高幾十倍，應用研究是以水解離為基礎的實驗室階段；第二階段從80年代初至90初，由于雙極膜制備技術的改進，成功地研制了單片型雙極膜，其性能很大程度的提高，已經(jīng)在制酸堿和脫硫技術得到了成功應用，這一階段出現(xiàn)了商品雙極膜；從90年代初至今是雙極膜得到迅猛發(fā)展的時期，隨著對雙極膜工作過程機理的深入研究，從膜結構、膜材料和制備過程上進行了重大改進，使制得的雙極性膜在性能上有較大提高，其中主要是對陰膜和陽膜接觸界面的改進，從較初簡單的“層壓型”或“涂層型”結構到80年代初開始出現(xiàn)的單片型結構，隨后又出現(xiàn)帶有中間“催化層”的復雜結構。液氫燃料電池的比能量是鎳鎘電池的800倍,直接甲醇燃料電池的比能量比鋰離子電池高10倍以上。
質(zhì)子交換膜燃料電池的基本結構主要由質(zhì)子交換膜、催化劑層、擴散層、集流板（又稱雙極板）組成。聚合物電解質(zhì)膜被碳基催化劑所覆蓋，催化劑直接與擴散層和電解質(zhì)兩者接觸以求達到較大的相互作用面。催化劑構成電極，在其之上直接為擴散層。電解質(zhì)、催化劑層和氣體擴散層的組合被稱為膜片-電極組件。質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池的主要部件，是一種厚度只為50～180um的薄膜片，其微觀結構非常復雜。它為質(zhì)子傳遞提供通道，同時作為隔膜將陽極的燃料與陰極的氧化劑隔開，其性能好壞直接影響電池的性能和壽命。燃料電池以天然氣等富氫氣體為燃料時,二氧化碳的排放量比熱機過程減少40%,這對緩解溫室效應很重要。有誰知道Areva用多少Fumatech膜
目前,燃料電池的實際比能量盡管只有理論值的10%,但仍比一般電池的實際比能量高很多。哪里可知考特利爾用哪一款Fumatech膜
為了提高質(zhì)子交換膜的性能，對質(zhì)子交換膜的改進研究正不斷進行著。從近兩年的文獻報道看，改進方法可采用以下幾種方法：（1）有機/無機納米復合質(zhì)子交換膜，依靠納米顆粒尺寸小和比表面積大的特點提高復合膜的保水能力，從而達到擴大質(zhì)子交換膜燃料電池工作溫度范圍的目的；（2）對質(zhì)子交換膜的骨架材料進行改進，針對目前較常用的Nafion®；膜的缺點，或在Nafion®膜基礎上改進，或另選用新型骨架材料；（3）對膜的內(nèi)部結構進行調(diào)整，特別是增加其中微孔，以使成膜方便，并解決催化劑中毒的問題。另外，除了這3種改進，現(xiàn)有的許多研究都或多或少的采用了納米技術，使材料更小，性能更佳。哪里可知考特利爾用哪一款Fumatech膜
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