国家自然科学基金(50236010) 作品数:36 被引量:275 H指数:11 相关作者: 衣宝廉 张华民 陶文铨 胡军 才英华 更多>> 相关机构: 中国科学院 西安交通大学 上海交通大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 辽宁省科学技术基金 更多>> 相关领域: 电气工程 动力工程及工程热物理 理学 交通运输工程 更多>>
采用常规条形流场的质子交换膜燃料电池阴极数值模拟(Ⅰ) 模型建立 被引量:12 2004年 对采用常规条形流场的H2 AirPEMFCs阴极建立了二维数学模型 ,模型的控制方程耦合了连续性方程、Darcy方程、电传导方程以及O2 和H2 O的对流 扩散方程 ,对氧的电化学还原反应过程采用Butler Volmer方程描述 .利用模型计算了阴极扩散层中电流密度、O2 和H2 O浓度、催化层界面上局部电流密度的分布 ,分析了采用常规条形流场时气体在阴极扩散层中的传递机制及各组分浓度分布的特点 . 胡军 衣宝廉 侯中军 刘卫锋 张华民关键词:质子交换膜燃料电池 数值模拟 扩散层 扩散层形态对质子交换膜燃料电池性能的影响 被引量:10 2005年 研究了扩散层中过渡层所用碳粉的性质和担载量对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响。采用扫描电镜对以AcetyleneBlack、VulcanXC-72、KetjenBlackEC300J和BlackPearls2000四种碳粉制备的扩散层表面形态进行了表征,并分别在1.40mg/cm2和1.00mg/cm2碳粉担量下比较了由这四种碳粉制备的扩散层的电极性能。在以AcetyleneBlack为过渡层碳粉材料时优化了碳粉的担量。实验结果表明随过渡层中所用碳粉比表面积的降低电极性能增加;过渡层中碳粉担量存在一个最佳值;担量为1.00mg/cm2的AcetyleneBlack制备扩散层的电极性能最好,最高比功率可达0.75W/cm2。 王晓丽 张华民 张建鲁 吴金锋 吴川 衣宝廉关键词:质子交换膜燃料电池 扩散层 过渡层 碳粉 PEMFC阴极排水的研究 被引量:9 2006年 采用可视化方法研究了直条单流道质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极排水过程。通过分析流道首次液态排水时间和平均液态排水间隔时间的变化,研究了电流密度、增湿温度和气体流速等对阴极排水过程的影响。阴极气体非饱和增湿时,生成水以水蒸气和液态水两种方式排出,水蒸气排水为连续过程,液态排水为间歇过程。随着电流密度和相对湿度的提高,液态水的积累速度增加;随着气体流速的增大,生成的水以水蒸气方式排出的比例增大。 马海鹏 张华民 胡军 才英华 衣宝廉关键词:可视化 排水 质子交换膜燃料电池中抗CO中毒的PtM阳极催化剂 被引量:5 2003年 介绍了PtM阳极催化剂加入第二金属组分后对Pt晶体结构、颗粒大小、分散度等方面的影响以及PtM相互之间、PtM与载体之间的相互作用。由于存在这些相互作用 ,使其改变了Pt的CO中毒特性 ,导致了不同的反应活化能、反应级数以及CO的表面覆盖率。 王虎平 廖小珍 蒋淇忠 马紫峰关键词:质子交换膜燃料电池 阳极催化剂 铂催化剂 金属卟啉制备及其电化学特性 被引量:13 2004年 Metalloporphyrins containing different substitute groups (methyl, methoxy) on the base of phenyl and different metals (Zn,Fe,Co) were synthesized and characterized by EA, UV/vis and 1H NMR.Effects of different substitute groups and metal ions showed above on the electrochemical behavior of redox were studied by means of the cyclic voltammograms method(CV)in the DMSO solution with TBAP as supporting electrolyte. Furthermore, catalyzed oxygen reduction behavior of cobalt tetramethoxyphenylporphyrin(CoTMPP) based catalysts by CV in 0.5 mol·L -1 H 2SO 4 was investigated. 谢先宇 任奇志 马紫峰关键词:金属卟啉 电化学 催化剂 循环伏安 质子交换膜燃料电池抗CO PtRuIr/C催化剂的制备及结构性能关系的研究(英文) <正>1. Introduction. One of the challenges hurdling the practical applications of PEM fuel cells is that, as lo... 梁永明 张华民 钟和香 朱晓兵 衣宝廉文献传递 铜离子对PE MFC膜电极性能影响及恢复方法 被引量:2 2006年 为了研究铜离子对质子交换膜燃料电池膜电极组件性能的影响并提出相应的恢复方法,采用X射线衍射分析法检测了金属极板腐蚀后附着在膜电极表面的污染物成分,并采用稀H2SO4溶液沸腾的方法去除污染物并恢复膜电极性能.结果表明,金属极板的防腐层存在缺陷时,极板在缺陷处被腐蚀,并且金属离子严重影响膜电极的性能.采用c=0.2 mol/L的稀H2SO4沸腾的方法能去除膜电极表面的金属离子并恢复其性能.对于热压三合一的膜电极组件,采用稀硫酸沸腾的方法会破坏碳纸的疏水性,不如分体式膜电极的恢复效果好. 刘璿 郭航 叶芳 马重芳关键词:质子交换膜燃料电池 极板 膜电极 PEMFC直通道流场结构对电池性能的影响 被引量:2 2005年 利用电池实验方法考察了直通道流场的通道深度、流场细密化、通道宽度以及分配沟宽度等结构参数对128cm2氢-空PEM电池性能的影响,同时与数学模型的计算结果相比较,二者表现出相同的变化趋势。实验结果表明,在一定范围内,随着流场通道宽度和通道深度的减小、分配沟宽度的增大,电池性能上升;流场细密化有利于电池性能的提高。 李云峰 张华民 胡军 才英华 衣宝廉关键词:电池性能 碳载体预处理对CoTMPP/BP电催化剂氧还原性能的影响 被引量:8 2007年 采用微波加热合成法制备了CoTMPP/BP电化学氧还原催化剂。采用旋转圆盘电极(RDE)研究了BP2000碳载体经30%H2O2或6mol·L-1HNO3化学预处理后对催化剂氧还原催化活性的影响,并且在PEM燃料电池工作站上测试了不同CoTMPP/BP催化剂的燃料电池单电池性能。结果表明,碳载体经过化学预处理后催化剂性能有显著的提高,并且30%H2O2处理效果更好。采用IR、XRD和XPS进一步分析了载体化学预处理对催化剂活性影响的机理:IR结果表明预处理后载体表面羟基(-OH)等含氧基团增多;XRD分析表明900℃热处理后催化剂中有Co3C(101)和金属态Co(111)结构出现;XPS分析表明碳载体预处理后N原子表面浓度以及组分N1和CoⅢ相对比例升高,有利于Co-N4-C活性位的形成,然而组分N1,O1sCoⅢ和CoⅡ的结合能(BE)有所下降。 谢先宇 马紫峰 麻晓霞 任奇志 Volkmar M.Schmidt关键词:化学预处理 氧还原反应 Ir改性的Pt-Ru/C催化剂的研究 被引量:4 2005年 以H2PtCl66H2O和H2IrCl66H2O为前驱体,通过化学还原共沉积方法制备得到了不同Pt、Ir比例的Pt-Ir/C催化剂,同时在Pt-Ru/C催化剂中添加一定量的Ir,得到Pt-Ru-Ir/C催化剂。样品进行了透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子光谱(XPS)表征并在甲醇、乙醇硫酸溶液中进行了电化学性能测试[循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)]。结果表明,Pt基催化剂中添加合适比例的Ir后对于甲醇、乙醇的电催化氧化性能均明显提高,其中Pt∶Ru∶Ir(摩尔百分比)=4∶4∶1的Pt-Ru-Ir/C催化剂对于直接醇类具有最佳的电催化氧化性能。 戴莺莺 刘振泰 蒋淇忠 马紫峰关键词:直接醇类燃料电池