阴极Pt负载量和背压对PEMFC性能的协同影响规律

摘要：

结合静态模型计算和实验测试,从活化过电势、欧姆损失和浓差过电势三个方面量化分析了阴极Pt负载量和背压协同对质子膜燃料电池(PEMFC)性能的影响规律.考察了阴极Pt负载量为0.1、0.2、0.4mg·cm-2,背压为100、150、200kPa条件下的燃料电池性能.通过比较发现,在上述条件任意组合下,随着电流密度增加,活化过电势、欧姆损失和浓差过电势逐渐加大,直接影响燃料电池性能;但在相同背压条件下,随着电流密度增加,低Pt负载量时的浓差过电势比高Pt负载量时增加得更快;同时发现,背压增加对提高燃料电池的性能有帮助,但背压增加对低Pt负载量比对高Pt负载量效果更明显.因此对于低Pt燃料电池,应适当提高运行背压以优化其性能.本文对上述实验结果的产生机理进行了探讨,并期望该结果能对低Pt/超低Pt燃料电池的设计及性能优化提供参考与借鉴.

关键词：质子交换膜燃料电池、阴极Pt负载量、背压、极化曲线、过电势

所属期刊栏目：32

分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金21373135,21533005;中国教育部科学基金413064资助项目 The project was supported by the National Natural Science Foundation of China21373135,21533005;Science Foundation of Ministry of Education of China413064

在线出版日期：2016-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1460-1466