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质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求非常高

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2021-01-25      来源:本站

    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,以及膜表面适合与催化剂结合的性能。

质子交换膜的物理、化学性质对燃料电池的性能具有极大的影响,对性能造成影响的质子交换膜的物理性质主要有:膜的厚度和单位面积质量、膜的抗拉强度、膜的含水率和膜的溶胀度。质子交换膜的电化学性质主要表现在膜的导电性能(电阻率、面电阻,电导率)和选择通过性能(透过性参数P)上。

a.膜的厚度和单位面积质量。膜的厚度和单位面积质量越低,膜的电阻越小,电池的工作电压和能量密度越大;但是如果厚度过低,会影响膜的抗控强度,甚至引起氢气的泄漏而导致电池的失效。

b.膜的抗拉强度。膜的抗拉强度与膜的厚度成正比,也与环境有关,通常在保证膜的抗拉强度的前提下,应尽量减小膜的厚度。

c.膜的含水率。每克干膜的含水量称为膜的含水率,可用百分数表示。含水率对膜电解质的质子传递能力影响很大,还会影响到氧在膜中的溶解扩散。含水率越高,质子扩散因子和渗透率也越大,膜电阻随之下降,但同时膜的强度也有所下降。

d.膜的溶胀度。膜的溶胀度是指离子膜在给定的溶液中浸泡后,离子膜的面积或体积变化的百分率,即浸液后的体积(面积)和干膜的体积(面积)的差值与干膜的体积(面积)的百分比。膜的溶胀度表示反应中膜的变形程度。溶胀度高,在水合和脱水时会由于膜的溶胀而造成电极的变形和质子交换膜局部应力的增大,从而造成电池性能的下降。福建亚南电机集团创始于1993年,集团主营2.5kw-3000kw交流船用、陆用发电机组、膜电极(质子交换膜电极)发电设备、是一家集科研、生产、销售为一体的现代化高科技企业。亚南集团官网:www.yanan-motor.cn/


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