质子交换膜燃料电池的研究开发及应用学院: 化学化工学院专业：化工与制药年级：2009级******学号：************指导老师：赵彦春教授质子交换膜燃料电池的研究开发及应摘要: 介绍了国内外研究质子交换膜燃料电池的整体现状及水平,从电催化剂、膜电极及其制备工艺、质子交换膜等几个方面,综述了质子交换膜燃料电池在材料及部件方面取得的成绩及研究现状,概述了质子交换膜燃料电池目前在电动车、船舶、移动电源等方面的应用情况。
提出了我国质子交换膜燃料电池的发展方向。
关键词: 质子交换膜燃料电池电池材料部件研究开发燃料电池是一种将氢燃料和氧化剂之间的化学能通过电极反应直接转化成电能的装置。
由于其具有效率高、污染小、建厂时间短、可靠性及维护性好等优点,被誉为是一种继水力发电、火力发电、核电之后的第四代发电技术[ 1 ]。
其中质子交换膜燃料电池( PEMFC) 以磺酸型质子交换膜为固体电解质,无电解质腐蚀问题,具有能量转换效率高、无污染、可室温快速启动、寿命长和功率密度高等特点,在固定电站、电动车、军用特种电源、可移动电源等方面都有广阔的应用前景,尤其是电动车的最佳驱动电源。
质子交换膜燃料电池的研究工作在国外开展较早,起于20世纪60 年代,目前已处于样机研制并向产业化发展,由电堆研究向系统开发发展的阶段[ 2 ]。
我国对质子交换膜燃料电池的研究开展于20 世纪90 年代中期,1997 年原国家科委批准了“燃料电池技术”为国家“九五”计划中重大科技攻关项目之一,其中PEMFC 为主要研究项目[ 3 ]。
目前PEMFC 已由基础性研究拓展至PEMFC 系统和样机的研制,有望在不远的将来取得可喜成果。
1 质子交换膜燃料电池的整体研究现状及水平我国对质子交换膜燃料电池的研究工作基本上始于20 世纪90 年代中期,最近两年几个研究单位在质子交换膜燃料电池研究方面取得了巨大的成功。
北京理工大学经过几年的探索,在膜电极制备、反应条件控制、反应物和产物流程设计及电池堆的密封性能等方面都取得了显著的进展,在最新几年开始在单电池试验的基础上进行组堆试验,1999 年也已成功组装了电动车用PEMFC 石墨电池堆[ 4 ]。
NiO对BZCY陶瓷电解质烧结性能和电学性能的影响佚名【摘要】为了解决BaZr0.1 Ce0.7Y0.2O3.δ(BZCY)陶瓷电解质烧成温度高和电导率低的问题,本文采用固相反应法制备了BZCY粉体,采用压制成型、高温煅烧的方法制备了BZCY电解质,并研究了其物相组成、烧结性能和电学性能.研究表明,添加适量的NiO烧结助剂有助于降低BZCY电解质的烧成温度,同时可显著提高其电导率.当烧结助剂添加量为1％时,电导率最大,在700℃空气气氛下达到2.8×10-2 S·cm-1.【期刊名称】《山东陶瓷》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】4页(P1-4)【关键词】NiO烧结助剂;电解质;烧结性能;电导率【正文语种】中文【中图分类】TQ174.41 引言燃料电池是一种把化学能直接转换为电能的电化学装置，其能量转换率高、无污染，被誉为是继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。
其中，具有全固态结构的固体氧化物燃料电池（SOFC）具有更高的能量效率和更强的燃料适应性，因而备受关注［1，2］。
目前，制约SOFC发展的关键问题是操作温度过高（≥1000℃）。
因此，SOFC的主要发展方向是降低操作温度（350-650℃）。
不过，随着操作温度的降低，SOFC核心部件——电解质的电导率急剧下降，所以亟待研究开发新型的电解质材料。
BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ（BZCY）是一种新型陶瓷电解质，在600℃以下具有比传统电解质更高的电导率［3，4］。
但是，该电解质的烧成温度过高（＞1500℃），容易导致Ba元素挥发，进而导致电导率下降。
通过引入烧结助剂可有效降低BZCY电解质的烧成温度，但是容易引入杂质相，影响电导率。
Ni基金属陶瓷通常用作SOFC阳极材料，添加NiO不会使材料的组成复杂化，反而可能有利于电解质的烧结［5］。
因此，本论文采用NiO作为烧结助剂制备BZCY陶瓷电解质，并系统研究NiO添加量对电解质烧结性能和电学性能的影响。
