降低成本的关键是膜电解质组件
在能源危机和环境问题日益严重的今天,太阳能光伏发电、锂离子电池和氢燃料电池等节能低排放的能源受到世界各国的关注。其中,氢燃料电池因其可持续的燃料供应而被认为是非常有前途的,而且燃料电池的副产品只有水在起作用。尽管汽车制造商取得了很大进展,但燃料电池系统驱动的汽车的商业化和广泛应用仍在进行中。困难在于这种系统的成本和耐用性。
具体来说,降低成本和延长燃料电池耐用性的关键是膜电解质组件。在该组件中,电化学反应发生在两侧,质子通过膜在内部传导。此外,氧气和水的复杂传质也直接影响燃料电池的性能。提高催化剂的活性和优化催化剂层的结构对于降低活化电压损失和质子传导阻力非常重要。为了提高燃料电池的效率,允许的电流密度逐渐增加,同时氧气传输和水去除之间的冲突更加严重,因为氧气消耗率和水产生率都与电流密度成正比。为了更好地了解膜电极组件内部的物理化学过程,许多学者在数学模型和实验方面进行了研究。
超声喷涂法制备燃料电池膜电极是一种行之有效的降低膜电极成本的方法,可以有效降低催化剂的使用量,提高膜电极组件的成品率。
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