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現(xiàn)在很多人都在進(jìn)行質(zhì)子交換膜燃料電池的研發(fā),下面我們就來分享一下質(zhì)子交換膜燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)?
質(zhì)子交換膜(ProtonExchangeMembrane,簡稱PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中最重要的部件之一。質(zhì)子交換膜的功能是傳導(dǎo)質(zhì)子(H+),同時(shí)將陽極的燃料與陰極的氧化劑隔離開。在質(zhì)子交換膜的高分子結(jié)構(gòu)中,含有多種離子基團(tuán),只允許氫離子H+穿過,其它離子、氣體及液體均不能通過。
質(zhì)子交換膜燃料電池(ProtonExchangeMembraneFuelCell,簡稱PEMFC)其實(shí)早在20世紀(jì)60年代就曾應(yīng)用于美國的雙子星座航天飛行。但是當(dāng)時(shí)質(zhì)子交換膜燃料電池采用的聚笨乙烯與二乙烯苯交聯(lián)的磺酸膜作電解質(zhì)在電池工作時(shí)降解,這就導(dǎo)致了電池的壽命很短,生成的水也會(huì)被污染。由此,使PEMFC發(fā)展處于一段低谷時(shí)期。到了20世紀(jì)80年代中期,由于電池材料和制備技術(shù)取得突破性進(jìn)展,使P得EMFC的性能大幅度提高,實(shí)用化也看到了希望,所以直到現(xiàn)在PEMFC研發(fā)仍然有很多人在進(jìn)行著。目前研發(fā)質(zhì)子交換膜燃料電池的公司包括通用汽車(GM)、豐田汽車(Toyota)、戴墨勒-克萊斯勒(Daimler-Chrysler)在內(nèi)的世界上許多著名汽車公司,正在競相開發(fā)PEMFC電動(dòng)汽車,力爭搶先實(shí)現(xiàn)PEM-FC的商業(yè)化。
與其它種類燃料電池相比,PEMFC具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)質(zhì)子交換膜燃料電池常溫運(yùn)行,啟動(dòng)/關(guān)閉迅速;
(2)質(zhì)子交換膜燃料電池比功率(kW/kg,或者kW/L)髙;
(3)質(zhì)子交換膜燃料電池的固體質(zhì)子交換膜對電池其它部件都無腐蝕作用;
(4)質(zhì)子交換膜燃料電池可制成集電池發(fā)電與水電解于一體的可逆再生式燃料電池系統(tǒng)(一種以氫作介質(zhì)的儲(chǔ)能系統(tǒng))。
PEMFC的不足之處主要有:
質(zhì)子交換膜燃料電池之所以沒有得到廣泛的應(yīng)用,主要是質(zhì)子交換膜燃料電池存在以下一些缺點(diǎn)仍然沒有很好的解決方案。
(1)質(zhì)子交換膜燃料電池是以鉑族貴金屬作電催化劑,這就導(dǎo)致質(zhì)子交換膜燃料電池成本高;
(2)質(zhì)子交換膜燃料電池的催化劑的催化活性對CO的毐害非常敏感,因而要求燃料凈化程度高;
(3)質(zhì)子交換膜燃料電池可回收余熱的溫度遠(yuǎn)低于其它類型燃料電池(堿性燃料電池除外),只能以熱水方式回收余熱;
(4)電質(zhì)子交換膜燃料電池性能受到質(zhì)子交換膜水含量與溫度的影響比較顯著,致使水熱管理系統(tǒng)復(fù)雜。
本文標(biāo)簽:物理
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