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質子交換膜燃料電池簡介
2017-4-10
來源:未知
點擊數: 5187          作者:未知
  • 隨著中國經濟的持續發展,化石能源的過渡消耗和于此同時產生的環境污染引起了人們巨大的擔憂。近年來,各地頻頻發生的水體污染,霧霾和沙塵暴等環境惡化事件,讓人們意識到尋找新的可替代能源以提高能源利用率并降低能源利用過程中環境污染物的排放已迫在眉睫。質子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種高效,對環境友好且發展最為成熟的燃料電池發電體系,與傳統熱機發電相比有不可比擬的優勢,特別是日本豐田公司在商品化燃料電池車Mirai上取得的突破性進展使得該技術離實際運用越來越近。

    PEMFC的核心部件是其中的膜電極組件,主要由質子交換膜,氣體催化層以及氣體擴散層組成。PEMFC主要使用純凈的氫氣作為燃料氣,在陽極區域,氫氣被氧化成質子,在水分子的幫助下透過質子交換膜,傳輸到電池的陰極。這些質子在陰極區域與催化劑還原氧氣形成的氧離子進一步發生電化學反應,這一過程釋放出的電子在外電路的定向移動就形成了電流,完成整個發電過程。因此,膜電極是質子交換膜中多相物質傳輸和發生電化學反應的場所,決定著燃料電池的性能、壽命及成本。膜電極組件的制備工藝一直是燃料電池領域的核心技術,只有能夠掌握成熟的高性能膜電極制備工藝和路線,才能在質子交換膜燃料電池這一技術領域避免被其他國家“卡脖子”,帶動和促進國內氫能產業鏈發展,提前完成下一代能源結構體系的戰略布局,對我國經濟發展和國防建設具有重要的意義。

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