质子交换膜燃料电池现状.pdfVIP

中国科技论文在线 质子交换膜燃料电池的研究现状 胡长娥，刘琼，周敏* （中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221116） 摘要：高效环保型的质子交换膜燃料电池，具有广阔应用前景，在实现其商业化并提高其应 用性能的过程中，人们对它已经做出了大量的研究。本文从质子交换膜燃料电池工作原理出 发，在对其发展历程了解的基础上，对质子交换膜燃料电池的催化剂、电极、气体扩散层、 质子交换膜和双极板的研究现状进行了综述。为了使其得到更好的发展，对质子交换膜燃料 电池今后的发展方向进行了展望。 关键词：质子交换膜燃料电池；电极；气体扩散层；质子交换膜 中图分类号：TM911.4 Research Status of Proton Exchange Membrane Fuel Cell Hu Change, Liu Qiong, Zhou Min (School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology, JiangSu Xuzhou 221116) Abstract: Lots of investigations have been done on the PEMFC ,which is efficiency and environmental ,to accomplish the commercialization and improve the application performance .The paper states the working principles of PEMFC and summarizes the reseachs on the catalyst ,electrode , the gas diffusion layer, the proton exchange membrance and bipolarplatte f of the PEMFC based on the acquaintance of the development histoyy then prospects the direction of the study to make sure the better evolution . Keywords:proton exchange membrane fuel cell (PEMFC); electrode; the gas diffusion layer; the proton exchange membrance 0 引言 由于世界性的能源危机，加之传统能源对环境造成的污染加剧，燃料电池(Fuel Cell)作 为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置而受到全世界的广泛关注燃料电 池的种类很多，目前，燃料电池主要被分为六类[1] 。碱性燃料电池(AFC，Alkaline Fuel Cell) 、 磷酸盐燃料电池(PAFC ，Phosphorous Acid Fuel) 、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC ，Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料 电池(PEMFC，Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC，Direct Methanol Fuel Cell) 。 采用聚合物质子交换膜作电解质的 PEMFC ，与其它几种类型燃料电池相比，具有工作 温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点，被认为是电动车、潜艇、各种可移动 电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源。 1 工作原理 PEMFC 的结构组成如图 2-1 所示。PEMFC 由膜电极（membrane-electrode assembly， MEA)和带气体流动通道的双极板组成。其核心部件膜电极是采用一片聚合物电解质膜和位 于其两侧的两片