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阳极进气湿度对质子交换膜水含量及电流密度分布影响被引量：5: 2015年; 针对质子交换膜中水分布不均匀造成燃料电池性能降低的问题,将膜和催化层中水传递方程进行耦合实现水在膜和催化层之间连续传递,建立了质子交换膜燃料电池三维稳态模型。利用有限元分析软件COMSOL进行模拟计算,研究了阳极气体在不同湿度下膜电流密度分布并组装单电池进行了验证,分析实验模拟结果表明:模拟极化曲线与实验极化曲线吻合良好。湿度对电流密度分布影响很大,低湿度条件下,脊背下方电流密度大于气体流道下方;高湿度条件下,电流密度分布比较均匀;采用Nafion117较厚膜时,高电流密度下,即使阳极加湿,阳极侧也有脱水的可能。; 王学科王树博潘元谢晓峰黄海燕朱彤; 关键词：质子交换膜燃料电池增湿

直接甲醇燃料电池电催化机理及多孔电极传质过程研究被引量：1: 2013年; 直接甲醇燃料电池以其独特的优势被业界人士视为本世纪最有可能实现商业化的燃料电池.因此,众多研究院所和公司展开了深入研究,取得了瞩目的成就.本文分析了膜电极结构的电催化和多孔电极传质过程的机制,并结合制备工艺、有序多层结构以及电池内部传输过程,讨论了近年来膜电极在直接甲醇燃料电池相关的研究进展.; 王新东王一拓刘桂成王萌田哲; 关键词：直接甲醇燃料电池膜电极电催化传质

一维纳米LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2纤维的合成及性能研究: 2015年; 通过静电纺丝法制备出一维纳米Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2纤维,根据扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、充放电实验,循环伏安法和交流阻抗法对纳米纤维的形貌、晶体结构和电化学性能进行研究.结果表明,纳米纤维的直径在150~300 nm之间,且具有典型的α-Na Fe O2层状结构;所制备的Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2纳米纤维在0.5 C（85 m A/g）的倍率下循环30次容量保持率达到了94.1%;在倍率分别为0.1 C、0.2 C、0.5 C、1.0 C、2.0 C和0.2 C的充放电测试中,其比容量分别达到了157 m Ah/g、144 m Ah/g、134 m Ah/g、125 m Ah/g、115 m Ah/g和141 m Ah/g;在CV和EIS测试中,材料表现出优异的可逆性和循环稳定性.由于具有特殊的一维形貌,Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2纳米纤维表现出优异的电化学性能.; 尹壮周红伟丁夏楠晏刚辛秦王新东; 关键词：LI 静电纺丝纳米纤维

质子交换膜水电解析氧电催化复合材料合成、微结构调控及性能研究被引量：1: 2014年; 质子交换膜水电解(PEMWE)制氢技术以其独特的优势被视为未来全球能源与环境协调发展的优先选择.析氧电催化剂是PEMWE制氢技术发展的关键瓶颈之一,主要原因在于其表面的析氧反应(OER)可逆性差、反应动力学过程缓慢.为了提高析氧过程反应动力学,需要研制高效的电催化剂.本文从材料组分与结构的角度出发,采用具有质子传导特性的复合载体,探索微结构可控复合载体材料的合成技术,开发出一系列的高效氧电极复合载体材料以及载体催化剂.实现载体材料高质子、电子导电性及微结构的可控优化,对于PEMWE的理论研究和应用都具有重要意义.; 王新东刘高阳许军元蒋钜明黄敏李庆峰; 关键词：微结构

直接甲醇燃料电池性能衰减分析被引量：1: 2015年; 从物料性质变化的角度,优化直接甲醇燃料电池(DMFC)稳定性运行的放电电流密度,探讨性能衰减的机理。DMFC在55℃下稳定运行的过程中,以保持较低的氢离子和燃料体积损失为标准,100 mA/cm2为最佳放电电流密度;性能衰减的主要因素为阳极氢离子的流失。; 刘桂成陈明马连国王新东; 关键词：膜电极组件

一种新型聚降冰片烯类无规共聚物的合成与表征被引量：3: 2015年; 降冰片烯衍生物的开环易位聚合具有反应条件温和、反应速率快及尺寸可控等优点,且因其独特的结构使得聚合物主链具有良好的热稳定性及耐酸碱性能。本文通过开环易位聚合法制备了降冰片烯基苯磺酰氯(NBSC)与5-降冰片烯-2,3-二羧酸二甲酯(DCNM)的新型二元无规共聚物。通过FT-IR、NMR表征了单体和共聚物的化学结构,并通过设计对比实验探究了最佳反应条件。GPC数据显示,当两单体配比1∶1,催化剂用量为单体总物质的量1/450,反应时间30 min,反应温度40℃时,共聚物的相对分子质量最大,分子量分布较窄,产率最高,此条件为最佳反应条件。DSC表明,DCNM单体均聚物的Tg为60℃,与NBSC共聚后,Tg升高至80℃左右。TGA数据显示共聚物质量分解5%时对应的温度为145℃,最大分解速率时的温度为245℃,证明该聚合物具有良好的热稳定性。综合考虑其各项性能,这种新型的聚合物有望用于燃料电池质子交换膜领域的研究。; 冯志明赵阳李雪谢晓峰柴春鹏罗运军; 关键词：开环易位聚合无规共聚物质子交换膜

双氧水对自呼吸式燃料电池性能的影响: 2015年; 将双氧水加入到阳极燃料甲醇溶液中来研究其对DMFC性能的影响。双氧水作为阳极助氧化剂将甲醇催化氧化产生的中间体CO氧化成气体CO2排出,从而减少中间体在催化层表面的吸附,增强催化剂的催化性能,从而提高电池的输出性能。通过探讨不同双氧水浓度和不同温度情况下,甲醇催化氧化的氧化峰电流密度及自呼吸式燃料电池的极限功率密度,阻抗等性能来分析双氧水在其中的作用。结果表明低浓度的双氧水确实能提高DMFC的输出性能,并且在双氧水的浓度为0.05 mol/L,温度为55℃时DMFC性能最佳。; 郑乐王一拓陈明卢立新王新东; 关键词：直接甲醇燃料电池双氧水甲醇氧化

含氟聚芴醚噁二唑质子交换膜的性能被引量：2: 2015年; 将十氟噁二唑和双酚芴作为聚合物单体制备了一种新型的偏氟聚芴醚噁二唑质子交换膜。通过加入4-羟基磺酸钠进攻十氟噁二唑邻位的C—F键引入官能基团探究了膜的制备方法。研究了膜的物理、电化学性能并组装了燃料电池单电池。实验结果表明:该膜具有较高的离子传导率、较强的机械性能及低的甲醇渗透率。30℃时,传导率为58mS·cm-1,70℃,传导率达到了137 mS·cm-1。甲醇渗透率是Nafion117膜的1/2,在100℃时,单电池的功率达到85mW·cm-2。; 费哲君JUNG Minsuk张雪飞王树博谢晓峰YUN Sukhwan黄海燕; 关键词：质子交换膜机械性能燃料电池

聚降冰片烯类质子交换膜的制备与性能研究: 以对苯乙烯磺酸钠为起始原料,通过Diels-Alder反应制备了带有磺酰氯基团的降冰片烯类衍生物(NBSC)。并利用开环易位聚合的方法,将其与降冰片烯(NBE),双环戊二烯(DCPD)共聚,得到了用于制备质子交换膜的聚合...; 赵阳冯志明李雪柴春鹏谢晓峰罗运军; 关键词：质子交换膜开环易位聚合; 文献传递

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国家高技术研究发展计划(2012AA053401)