梁成浩
,
曹彩红
,
黄乃宝
材料科学与工艺
为了探索离子注入Nb不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池（ PEMFC）中的性能，采用极化曲线、恒电位试验和电化学阻抗谱等方法研究了离子注入铌316不锈钢在PEMFC环境中耐孔蚀性能的影响。研究表明：模拟PEMFC环境中316不锈钢和离子注入铌316不锈钢试样均发生孔蚀；Nb离子的注入提高了抗孔蚀性能，且随着介质温度的升高，孔蚀倾向加剧。孔蚀的诱发是离子注入铌316不锈钢表面水解形成Nb（ OH）＋4，导致钝化膜局部溶解破坏所致。模拟PEMFC环境中316不锈钢表面注入铌层膜电阻Rcoat、电荷转移电阻Rct升高，而注入铌层的电容值Ccoat、双电层电容Cct下降，表明注入铌层成为高电阻、低电容的阻挡层，对基体起到良好的保护作用。
关键词:
316不锈钢双极板
,
铌
,
离子注入
,
质子交换膜燃料电池
,
孔蚀
,
极化曲线
,
电化学阻抗谱
文雯
,
陈荐
,
肖祥武
,
任延杰
机械工程材料
采用磁控溅射方法在316L不锈钢表面沉积铬涂层,并采用电化学方法对其在0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中的耐腐蚀性能进行了研究.结果表明:在不锈钢表面制备的铬涂层均匀致密,显著提高了不锈钢的自腐蚀电位,自腐蚀电流密度由7.62μA.cm-2减小到0.06μA·cm-2,可显著提高不锈钢的耐蚀性;在腐蚀溶液中长期浸泡时,铬涂层一直保持着较好的稳定性.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
双极板
,
磁控溅射
,
铬涂层
,
腐蚀
孙红
,
蔡小玉
,
王逊
工程热物理学报
质子交换膜燃料电池阴极电化学反应对其性能有至关重要的影响.论文基于二电子反应机理,模拟了质子交换膜燃料电池阴极氧和质子电化学反应路径,分析了电化学反应过程中各个步骤能量变化规律和氢氧键形成机制.研究发现,氧分子还原过程中,4个质子逐个接近氧分子,形成氢氧键,最终生成2个水分子;第一个质子采用和氧分子氢氧键102°夹角的方向接近其中一个氧原子,形成第一个氢氧键;当第二个质子和另一个氧原子构成氢氧键时,需要很大的活化能,这是氧还原反应的控制步骤,生成中间产物过氧化氢.研究结果为理解质子交换膜燃料电池电化学反应原理,推动质子交换膜燃料电池的应用具有重要意义.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
电化学反应
,
过氧化氢
,
能垒
吴睿
,
朱恂
,
廖强
,
王宏
,
丁玉栋
,
李俊
工程热物理学报
本文采用三维孔隙网络模型从孔隙尺度上对质子交换膜燃料电池气体扩散层中水分蒸发的干燥过程进行了模拟,并考虑了阴极流道的影响.计算结果表明毛细力在气体扩散层的干燥过程中起主要作用,气相从阴极流道底部开始,以沿气体扩散层厚度方向侵入为先,直到到达气体扩散层底部,随后气相才向流道肩部水平延伸侵入.蒸发速率随气体扩散层中水饱和度的变化可分为陡降、缓降、持平、再缓降四个阶段.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
气体扩散层
,
干操
,
孔隙网络模型
,
毛细力
王逊
,
肖云汉
工程热物理学报
质子交换膜燃料电池堆是燃料电池汽车的关键单元之一,电池堆负荷变化及跟踪的动力学特性是衡量其性能优劣的重要指标.因此基于汽车动力系统及其单元的动态特性研究和控制回路设计,有必要开展电池堆的稳态变工况模拟,作为今后深入研究的基础.
关键词:
变工况模拟
,
质子交换膜燃料电池
冀晓燕
,
李爱菊
,
王威强
,
赵旭荣
材料导报
介绍了质子交换膜燃料电池双极板的功能及性能要求,综述了树脂/石墨双极板复合材料的性能研究进展及双极板的主要成型方法——注射成型与模压成型,并对这两种成型方法进行了比较.指出在双极板成型中,模压成型既可兼顾成分和性能又可保证成型工艺的要求,可以考虑将模压成型作为双极板批量化生产的主要成型方法.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
双极板
,
复合材料
,
成型方法
姚振虎
,
张振忠
,
赵芳霞
,
孙佰文
腐蚀与防护
针对不锈钢作为燃料电池双极板存在的接触电阻高等问题,通过化学镀Ni-Cu-P对其进行表面改性,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析、界面接触电阻测试和模拟燃料电池环境腐蚀性能试验等方法,研究了表面改性对不锈钢双极板性能的影响.结果表明,经过化学镀Ni-Cu-P处理的双极板接触电阻大为降低,并且在模拟质子交换膜电池腐蚀环境下耐腐蚀性能得到较大提高.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
不锈钢双极板
,
化学镀
,
接触电阻
,
耐蚀性
