燃料電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置,它是按電化學(xué)原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,因而實(shí)際過程是氧化還原反應(yīng)。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質(zhì)和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。燃料氣在陽極上放出電子,電子經(jīng)外電路傳導(dǎo)到陰極并與氧化氣結(jié)合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質(zhì)遷移到陽極上,與燃料氣反應(yīng),構(gòu)成回路,產(chǎn)生電流。同時(shí),由于本身的電化學(xué)反應(yīng)以及電池的內(nèi)阻,燃料電池還會產(chǎn)生一定的熱量。電池的陰、陽兩極除傳導(dǎo)電子外,也作為氧化還原反應(yīng)的催化劑。當(dāng)燃料為碳?xì)浠衔飼r(shí),陽極要求有更高的催化活性。陰、陽兩極通常為多孔結(jié)構(gòu),以便于反應(yīng)氣體的通入和產(chǎn)物排出。電解質(zhì)起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。燃料電池裝置不含或含有很少的運(yùn)動部件，工作可靠，較少需要維修，且比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組安靜。上海離子Fumatech膜哪些替代杜邦

電化學(xué)反應(yīng)是屬于電化學(xué)范疇的化學(xué)反應(yīng)。電化學(xué)是有關(guān)電與化學(xué)變化關(guān)系的一個(gè)化學(xué)分支。電化學(xué)是邊緣學(xué)科，是多領(lǐng)域的跨學(xué)科。對“電化學(xué)”，古老的定義認(rèn)為它是“研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)與電的關(guān)系的科學(xué)”。以后Bockris下了定義，認(rèn)為是“研究帶電界面上所發(fā)生現(xiàn)象的科學(xué)”。電化學(xué)反應(yīng)過程中常伴隨著電極表面析氫、析氧和析氯的電極反應(yīng)，這些析出的氣體會以氣泡形式吸附于電極表面，從而造成電極活性面積減少、電極表面電位和電流密度的微觀分布不均，產(chǎn)生電極極化。河北德國Fumatech膜壽命氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍?/p>

質(zhì)子交換膜制作雙極板的材料為降低成本，改進(jìn)加工性能，開發(fā)出了模鑄石墨雙極板。模鑄石墨雙極板制備簡單，但模鑄雙極板的導(dǎo)電性不如純石墨板，黏結(jié)材料的降解還可能影響雙極板的壽命，并且在加工細(xì)流道和脫模過程中也存在困難。金屬雙極板的優(yōu)點(diǎn)是適于規(guī)模生產(chǎn)，而且成本較低。但金屬雙極板需要解決的關(guān)鍵問題是提高它的耐腐蝕能力。為改善其在電池工作條件下的抗腐蝕性能，可以采用經(jīng)表面改性的金屬材料（如鈦、不銹鋼和Ni基合金等）制備（防止金屬雙極板發(fā)生腐蝕的方法包括改變合金的組成與制備工藝、表面改性等。金屬材料的表面改性是非常有效的手段，改性的方法包括電鍍或化學(xué)鍍貴金屬或?qū)щ娀衔?、采用焙燒等方法制備?dǎo)電復(fù)合氧化物層等。

陰離子交換膜是新型能量轉(zhuǎn)換裝置的重要構(gòu)成部分，其使用性能是否符合要求是新能源電池能否得到商業(yè)化應(yīng)用的基本前提，所以各國對陰離子交換膜的研究爭先恐后，相繼開發(fā)出具有不同結(jié)構(gòu)、應(yīng)用于不同類型電池的電解質(zhì)隔膜。我國中科院化物所及各高校也紛紛加大了電池及其膜材料的研究力度，近年來也取得了一定成果，這也是我國新能源技術(shù)研究與利用的重要組成部分。離子交換膜燃料電池也稱聚合物電解質(zhì)燃料電池或質(zhì)子交換膜燃料電池。正、負(fù)極均用載鉑的催化劑電極材料直接壓在膜的兩邊，形成所謂“零間隙”，電池結(jié)構(gòu)緊湊。由于使川鉑作電催化劑，可在4}一6I1℃工作。離子交換膜應(yīng)有良好的離子導(dǎo)電能力，耐氧化，穩(wěn)定性好并能防止氣體穿透，常用全氟磺酸型漠，但價(jià)貴。燃料電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外部供給，進(jìn)行反應(yīng)。

質(zhì)子交換膜的復(fù)合膜能夠改善膜的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而且膜可以做得很薄，減少了全氟磺酸材料的用量，降低了膜的成本，同時(shí)較薄的膜還改善了膜中水的分布，提高了膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性能。另一個(gè)選擇是尋找新的低氟或非氟膜材料。此外，還可以采用無機(jī)酸與樹脂的共混膜，不只可以提高膜的電導(dǎo)率，還可以提高膜的工作溫度。電催化劑是質(zhì)子交換膜燃料電池中的關(guān)鍵性技術(shù)焦點(diǎn)所在。為了加快電化學(xué)反應(yīng)速度，氣體擴(kuò)散電極上都含有一定量的催化劑。由于燃料電池的低運(yùn)行溫度，以及電解質(zhì)酸性的本質(zhì)，故應(yīng)用的催化劑層需要貴金屬。燃料電池是很有發(fā)展前途的新的動力電源，一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料。江蘇燃料電池Fumatech膜物質(zhì)分離怎么樣

陰離子交換膜是一類含有堿性活性基團(tuán)，對陰離子具有選擇透過性的高分子聚合物膜。上海離子Fumatech膜哪些替代杜邦

影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素主要來自三個(gè)方面：一是電堆的技術(shù)狀況；二是燃料電池的工作條件；三是整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的水管理和熱管理。與電堆本身相關(guān)的影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素有：膜電極的結(jié)構(gòu)、制備方式和條件：質(zhì)子交換膜的類型、厚度、預(yù)處理情況、傳導(dǎo)質(zhì)子的能力、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)和熱穩(wěn)定性能：催化劑的含量和制備方法；雙極板的結(jié)構(gòu)和流場設(shè)計(jì)等。與燃料電池的工作條件相關(guān)的，影響質(zhì)子交換膜工作性能的因素有電流密度、工作電壓、反應(yīng)氣體壓力、工作溫度、氣體組成等。質(zhì)子交換膜燃料電池因采用較薄的固體聚合物膜作電解質(zhì)而具有非常好的放電性能，通過優(yōu)化反應(yīng)氣體壓力、工作溫度和氣體組成等條件，可以使質(zhì)子交換膜燃料電池的性能維持在較高的水平。上海離子Fumatech膜哪些替代杜邦

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