null质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池
姓名：魏静
学号：112030377
专业：化学工艺null主要内容研究背景研究背景优点：效率高、环保、方便、可连续工 作等。
缺点：生产成本高（主要）和储氢困难
null质子交换膜燃料电池(PEMFC)组成： 膜电极（核心）和双极板
膜电极包括质子交换膜、阴/阳极催化层、阴/阳极平整层、阴/阳极气体扩散层。null质子交换膜燃料电池基本原理：
阳极： 2H2 → 4H+ + 4e
阴极： O2 + 4H+ + 4e → 4H2O
总过程： 2H2 + 2O2 → 2H2O
nullnull催化剂研究内容双极板质子交 换膜催化剂催化剂催化剂必须具备的特点：电催化活性高、比
表
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面积高、导电性能好、稳定性能好、适当的载体等。催化剂合成
方法
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催化剂合成方法目前催化剂的合成方法主要有：浸渍法、胶体法、醇还原法、间歇微波加热法、离子交换法。催化剂催化剂PEMFC所使用的催化剂材料有碳载铂基催化剂和非铂催化剂。
nullNanjing university of science & technologyPt/C 催化剂耐酸耐碱，性能稳定，活性高，可回收利用。价格昂贵，作为阳极催化剂易CO中毒。nullPt-Ru/C合金催化剂是目前PEMFC中最具有代表性的，它不仅降低催化剂成本，且具有较为成熟的抗CO中毒性。质子交换膜（PEM）质子交换膜（PEM）用作PEM的材料应满足以下条件：
良好的离子导电性，材料的分子量充分大，水分子在膜中的电渗透性小，气体在膜中的渗透尽可能小，电化学稳定性好，干湿转换性能好，有一定的机械强度，可加工性好，价格适当。null 质子换膜是PEMFC的关键技术，目前主要使用Nafion膜。Nafion膜即全氟型磺酸膜，是由碳氟主链和带有磺酸基团的醚支链构成，其结构颇似聚四氟乙烯，具有极高的化学稳定性以及很高的质子导电性。null
全氟型磺酸膜结构null由于Nafion膜在低湿或高温下电导率低而且价格昂贵，研究者对Nafion膜进行了改进性的研究。null目前研究的全氟磺酸膜替代膜主要有聚苯并咪唑、聚醚砜、聚苯醚酮、聚膦腈、全蒸发膜、磺化聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯接枝复合膜等。 null磺化聚苯醚酮具有价格低廉和热稳定性较好的特点且具有一定的阻醇性能。聚苯醚酮也具有一系列的优点其在室温下的电导率较高并且受温度的影响不大。双极板双极板双极板材料应具有以下特点：有良好的阻气功能，导电、导热功能好，抗腐蚀性强，质量轻，强度高，适于批量加工。null目前质子交换膜燃料电池广泛采用的双极板有石墨板、金属板和复合双极板三种类型。双极板种类null石墨板优点：强度高、质量稳定、成本低。
缺点：生产过程中需要严格控温。null金属板优点：导电及传热性能好、气体 透过性差、加工过程简单。
缺点：耐腐蚀性能差。null复合双极板综合了纯石墨和金属的优点，具有耐腐蚀性、体积小、质量轻、强度高等特点，是发展的趋势。发展前景发展前景PEMFC具有高效稳定、方便、环境友好等突出优点，随着大规模的开发投入，制约燃料电池应用的最大障碍-成本，将随着产业化和商业化的发展而大幅降低。今后燃料电池将从特殊应用和示范运行转向商业化、产业化阶段。燃料电池的大规模应用已不再遥远。null谢 谢
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