一、质子交换膜燃料电池及其应用前景（论文文献综述）
廉钰弢[1]（2021）在《质子交换膜燃料电池圆形双极板径向流场优化与研究》文中认为近年来,为应对来自环境污染与化石燃料枯竭的压力,各国政府与科研机构越来越重视对清洁、高效新能源技术的研究与应用。在众多新能源技术中,氢能源以高效、零污染等优点日益成为各方关注的焦点。作为氢能源利用的主要方式,燃料电池不仅可以作为交通运输工具的动力源,而且可以用于分布式发电的热电联产系统之中。对燃料电池内重要组成部件——双极板进行研究与优化,可以显着提升燃料电池的输出功率,对氢能及燃料电池的商业化推广意义重大。对流道布局及结构参数优化的研究一直以来都是双极板研究的重点。合理的流道布局方式和结构尺寸参数,不仅能够帮助反应气体充分分配到膜电极中参与电化学反应,进而提升燃料电池的功率密度,而且可以将反应产生的液态水及时高效地从流道中排出,保证燃料电池运行的可靠性。本文工作为后续学者在质子交换膜燃料电池圆形双极板新型流道的结构设计与性能研究,尤其是针对径向流道的相关研究提供了理论支持和研究经验。首先,对国内外在PEMFC双极板流道方面的研究现状,尤其是双极板上流道的结构布局设计以及流道横截面形状与尺寸的相关研究进行了调研,进而设计了一种新型质子交换膜燃料电池圆形双极板径向流道结构。其次,构建了质子交换膜燃料电池建模仿真中用到的主要数学模型,包括描述燃料电池内部物质传输的流体力学基本方程（质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和组分守恒方程）以及用于解释电池内部电化学反应与现象的Bulter-Volmer方程和电流守恒方程。再次,构建了本文所研究的PEMFC圆形双极板径向流道以及两种传统常规PEMFC流道（直流道与蛇形流道）的几何模型,并对数值仿真时用到的仿真计算假设、边界条件和物性参数等进行了介绍。对三种流道结构数值仿真得到的电化学性能进行比对。搭建了质子交换膜燃料电池单体测试平台,定做了径向流道、平行直流道和蛇形流道的PEMFC单电池。通过实验对所构建的仿真模型进行了参数修正,经过验证保证了模型的准确性和可靠性。最后,对所设计的新型PEMFC圆形双极板径向流道的三项主要几何结构参数（肋板级数、各级肋板孔道排布和孔道横截面几何参数）进行了研究。在对不同肋板级数的PEMFC圆形双极板径向流场的性能进行研究过程中,通过对比4级肋板、5级肋板、6级肋板和7级肋板四种方案发现,5级肋板在电化学性能方面最佳,在相同工作电压下,能够提供更大的极限电流密度和功率密度。4、5级肋板方案在气体扩散层/催化层氧气浓度分布方面明显优于其他两种方案。5级肋板虽然在流道及膜内水分布均匀性上不及4级,但在膜内水含量分布上最为合理。在对各级肋板孔道排布进行研究过程中,通过对比A-E五种方案发现,C型孔道排布方式无论在电池电化学性能（极限电流密度、最大功率密度等）方面,还是在径向流场物质输运能力（阴极GDL-CL界面氧气分布、流道及膜内水分布）方面均得到了极大提升。在研究孔道横截面几何参数对电池性能影响的研究过程中,通过对比八种不同方案发现,孔道长宽比为1.5—1.75的矩形孔道能够明显提升PEMFC的电化学性能,且对氧气的输运、产物水的排出效果最佳。
赵亮[2]（2020）在《预紧力作用下PEMFC的性能分析》文中研究表明质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）作为一种高能效、无污染的新能源发电装置具有良好的应用前景。本文主要采用有限元分析的方法对PEMFC的性能进行了研究,分析了PEMFC在不同运行条件下性能的变化趋势,对提高PEMFC的性能有一定的指导意义。本文在阅读大量PEMFC相关文献的基础上,阐述了PEMFC的发展史、工作原理、结构组成和研究现状。基于传质学、电化学、流体力学和固体力学理论,构建了具有蛇形流场的PEMFC三维、两相、恒温、稳态模型,并对模型划分网格进行有限元分析,该模型耦合了固体力学模型、传质模型和电化学模型。进行验证性试验,采用与模型相近的试验参数,通过对比模拟数据与试验数据验证了模型的有效性。使用固体力学模型模拟出了PEMFC在预紧力的挤压作用下,气体扩散层（GDL）中的应力、位移以及有效孔隙率分布情况,并将这一数据代入传质和电化学模型进行下一步传质和电化学分析,得出了氧气、总水、液态水的摩尔浓度分布以及GDL中的电子电流分布和质子交换膜（PEM）中的离子电流分布。结果表明:预紧力使流脊下的GDL区域有效孔隙率降低,阻碍了反应物及生成物的扩散行为;位于流道拐弯处流脊下方的GDL区域内,由于物质流动方向发生改变,水分形成聚集,氧气浓度降低,导致电流密度降低;流场结构促使流脊下方的GDL区域电流密度增大,流道流脊交界处GDL表面的电流密度显着集中,GDL中出现横向电流。改变不同参数,探究不同预紧力、不同GDL厚度、不同流脊宽度对PEMFC性能的影响。结果表明:随着预紧力的增大,流脊下方GDL有效孔隙率减小,位于流道拐弯处流脊下方的GDL区域的水浓度和液态水浓度明显增大,致使对应的PEM区域电流密度较低,最佳预紧力大小为2MPa;随着GDL厚度的减小,流脊下GDL区域氧气浓度减小,水浓度和液态水浓度增大,在流道流脊交界处GDL表面的电流密度集中现象变得显着,最佳GDL厚度为0.3mm;随着流脊宽度的增大,流脊下GDL区域氧气浓度减小,水浓度和液态水浓度增大,流道流脊交界处GDL表面的电流密度集中逐渐减弱,最佳流脊宽度为0.85mm。
蔡世昌[3]（2019）在《过渡金属复合三维多孔碳基材料的构建及电化学性能表征》文中进行了进一步梳理针对贵金属商业催化剂价格过高等问题,研发低成本、高活性的非贵金属电催化剂对于降低质子交换膜燃料电池、微生物燃料电池和金属空气电池的运行成本,提高其商业化价值具有十分重要的现实意义。三维多孔碳基材料作为非贵金属催化剂领域的重要分支,其结构设计和性能优化受到国内外学者的广泛研究。然而,现有大多非贵金属催化剂的催化活性有限,不能满足实际应用需求。针对此问题,本文以三维多孔碳基材料的构建为核心,通过在碳基体中引入杂原子氮掺杂,调控了材料表面的电子结构,并通过添加过渡金属形成高效的催化活性中心,进一步提高了材料的电催化能力。在此基础上,采用原位生长碳纳米管方法,在碳骨架上生长出碳纳米管结构,提高了材料的导电性和联结性。最后,探究了Ni/Co双金属和不同种类金属添加对材料催化性能的影响,获得一系列具有高催化活性和稳定性的非贵金属催化剂。本文的具体研究成果如下:1.采用乳液聚合法制备出高度有序的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球作为模板,利用聚合多巴胺在固体表面吸附特性在PMMA微球表面形成聚合多巴胺层,从而构筑出三维多孔碳材料。由于PMMA高温碳化,在结构中原位形成中空碳球,为反应过程中的物质转运提供了丰富的空位。同时,通过金属钴离子与聚合多巴胺表面官能团之间的化学键合作用,将Co元素固定在微球的表面,形成Co-N催化中心,进一步提高了材料的电催化活性和稳定性。与未添加钴元素的样品相比,加入钴元素样品的氧还原极化曲线起峰电位正移了109 mV,表明了其优异的电催化能力。2.利用真空辅助浸渍法将生物质蔗糖填充进有序PMMA模板内,通过高温碳化得到三维Co-N掺杂多孔碳材料,并在此基础之上,采用了原位生长碳纳米管的方法,在碳骨架上生长出高密度的碳纳米管结构,增加了材料的导电性与联结性,提高电催化反应中的电子传递速率,同时达到将一维碳材料复合形成三维碳材料的目的。生长有碳纳米管样品的电催化活性得到了大幅地提高,以其作为锌-空气电池阴极催化剂装配电池,表现出163 mW cm-2的功率密度和高循环稳定性。3.采用水热法制备出镍基金属有机框架材料（Ni-MOF）,将二氧化硅模板以原位嵌入的方式复合在Ni-MOF内,制备出具有蜂窝状结构的三维多孔碳材料。在三维多孔和碳纳米管构建的基础上,向反应体系中添加第二金属钴元素（Co）,用以形成高效Ni/Co极化位点,利用双金属之间的异质协同作用,进一步增强材料的电催化活性。测试结果表明该催化剂材料具有更高的氧气还原、氧气析出和氢气析出催化能力。同时,以该材料装配的单室微生物燃料电池的最高功率密度可达1971.2 mW m-2,并能稳定运行超过250 h。以其为阴极催化剂组装的锌-空气电池也表现出良好的功率密度和循环稳定性。4.以2,4,6-三（2-吡啶基）三嗪（TPTZ）为有机连接剂,通过配位键与金属离子（M=Fe,Co,Ni,Cu）结合,采用二氧化硅球为模板,构筑出三维M-N掺杂多孔碳材料。在该反应过程中金属离子会与TPTZ分子结构上临近的N原子进行配位,起到了对金属的限域作用。这种结合方式有益于材料中催化位点的分散,抑制反应过程中金属位点的团聚,促进M-N催化活性中心的形成,提高了催化剂的稳定性和催化效率。同时,我们研究了不同种类过渡金属（Fe、Co、Ni和Cu）复合对材料的氧气还原催化能力的影响,结果表明Fe系催化剂表现出最高的氧气还原催化性能,在0.1 M KOH电解液中,其催化活性甚至超过了商业铂碳,这表明Fe是其中最为高效的添加方式。
陈绪卯[4]（2018）在《分级多孔石墨烯载铂催化剂的制备及其在质子交换膜燃料电池中的应用》文中提出质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cells,PEMFC）具备能源转化效率高、环保无污染、启动方便、操作温度低等优势,在新型能源技术领域受到了广泛关注。然而PEMFC的发展也受到诸多问题困扰,水管理问题就是其中之一。为了确保PEMFC在活化极化阶段的正常运行,需要对质子交换膜进行适当增湿以减少质子传导性差引起的膜电阻;然而,增湿过程也会导致PEMFC在高电流密度区域的电池活性受到影响:在高电流密度区域,反应气体生成液态水的速率加快,多余水分未能及时排出而堵塞催化剂活性位,导致电池输出性能不稳定,即所谓的“水淹”。除了水管理问题,PEMFC需解决催化剂稳定性低、使用周期短等问题,而决定催化剂稳定性的一个重要因素就是碳载体的稳定性。碳腐蚀会对催化剂活性造成严重的负面影响,直接引起铂活性组分的脱落或团聚;使得催化剂表现出活性面积衰减,电池活性也相应发生明显衰减。本论文的工作集中在合成一种高比表面积、高导电性和高度疏水的分级多孔石墨烯载体并探究其在燃料电池上的应用。首先,我们将其与商业铂碳催化剂物理混合后制备膜电极,用于提升燃料电池在高湿度条件下的抗水淹性能。其次,我们将分级多孔石墨烯微米棒用于燃料电池阴极催化剂载体,合成了高活性和高稳定性的氧还原催化剂;进一步对催化剂进行了电化学测试和膜电极测试,从理论研究和实际应用的角度分别考察了催化剂的电池活性与载体稳定性。具体内容如下:第一章:简单总结了 PEMFC的基本原理和独特优势,指出燃料电池在高湿度条件下面临的水淹问题以及碳腐蚀导致的载体稳定性低的严峻现状,论述了本文的选题依据和研究意义。第二章:首先以氯化镁和碳酸钠为原料制备由垂直排列多孔石墨烯纳米片组成的分级多孔石墨烯微米棒（HPGR）,然后通过将疏水性HPGR与商业铂碳催化剂（Pt/C）以物理混合的方式制备浆料并涂覆于质子交换膜上进行电池测试。对比于不加入HPGR的纯Pt/C,掺有HPGR的复合催化剂在一定过饱和相对湿度范围内均可保持良好的电池活性,表现出较好的抗水淹效果。第三章:分别以HPGR和导电炭黑XC-72为催化剂载体,用溶剂热法合成相应的铂碳催化剂Pt/HPGR和Pt/XC-72。进一步对Pt/HPGR,Pt/XC-72和商业Pt/C进行电化学测试,考察不同催化剂的电化学活性和载体稳定性。结果表明,Pt/HPGR在加速衰减测试前后的活性面积与质量活性基本保持不变,而Pt/XC-72与商业Pt/C都表现出较明显的碳腐蚀现象。第四章:为了进一步考察Pt/HPGR,Pt/XC-72和商业Pt/C在实际测试中的载体稳定性,我们将不同催化剂用作阴极催化剂制备膜电极并用于质子交换膜燃料电池测试。氢氧测试条件或氢空测试条件的极化曲线可以比较不同催化剂的电池活性,而加速衰减测试前后催化剂的电池活性和质量活性对比则可以反映出催化剂的载体稳定性。燃料电池测试结果与电化学工作站测试结果基本一致,Pt/HPGR表现出比Pt/XC-72和商业Pt/C更加优异的抗碳腐蚀性。第五章:总结了本论文的研究内容,并对具有高比表面积、高导电性和高疏水性的分级多孔石墨烯微米棒在燃料电池等方向的应用拓展提出了展望。
包明珺[5]（2018）在《海星与核壳状结构铂合金催化剂的设计、构筑及电催化性能》文中研究指明质子交换膜燃料电池（PEMFC）因其能效高、污染低、安全性高以及燃料来源广泛等特点被认为是21世纪最具潜力的新能源技术之一。催化剂是PEMFC最重要的组成部分之一,目前PEMFC普遍使用商业Pt/C作为催化剂,但铂存在储量少、成本高等一系列问题,且在燃料电池严苛的电化学工作环境下,商业Pt/C催化剂的Pt颗粒比较容易移动、脱落或团聚,使得催化剂的稳定性大打折扣,从而严重阻碍了质子交换膜燃料电池的推广和应用。因此,发展价格较为低廉的铂合金催化剂取代贵金属铂催化剂,具有重要意义。借鉴前沿的研究经验,本文提出通过合金化以及核壳结构等形貌构筑的方法来提高铂基催化剂的活性位点数量及Pt原子的利用率和稳定性,达到大幅提升铂基催化剂活性及稳定性的效果,同时相对便宜的Cu,Ni等过渡金属的引入降低了铂的用量从而大幅降低燃料电池催化剂的成本。具体的研究内容如下:首先,我们通过液相共还原法分别制备了碳载PtCu/C及PtCuNi/C合金催化剂。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、全谱直读等离子体发射光谱（ICP-OES）、X射线光电子能谱（XPS）等测试方法对合成的铂合金催化剂的形貌和成分进行了表征,并且使用循环伏安法（CV）、线性电势扫描法（LSV）等电化学方法测试其电催化活性和稳定性。结果显示,采用共还原法制备PtCu合金呈现均匀的球状形貌,而在其他条件不变的情况下Ni元素的引入可以使得形貌变为海星状。电化学测试显示,PtCuNi催化剂在酸性溶液中的半波电势(E1/2=0.915 V)和质量活性(MA=0.58 A mgPt-1),远高于20 wt%商业铂碳（Pt/C）的半波电势(E1/2=0.85 V)和质量活性(MA=0.10 A mgPt-1);同时具有比Pt/C更好的稳定性:在5000圈循环伏安（CV）加速后,PtCuNi催化剂的质量活性仅损失了10.7%（Pt/C为41%）。最后,本论文通过晶种法制备了十二面体Pd@PtCu核壳结构,由于PtCu合金的晶格调控,及与Pd核间的协同效应,Pd@PtCu十二面体核壳结构展现出了极好的ORR性能。其质量活性约为Pt/C的6倍（0.9V vs RHE）,同时HER性能也远超Pt/C,质量活性为Pt/C的25倍（0.025V vs RHE）。同时该催化剂的HER和ORR稳定性也远高于Pt/C。
李伟[6]（2018）在《多巴胺改性磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能研究》文中研究表明质子交换膜燃料电池（PEMFC）可以将燃料的化学能不经卡诺循环直接转化为电能,具有高效、寿命长、对环境无污染、燃料来源广的优势。质子交换膜是燃料电池的重要组成部分,其主要作用是分隔燃料和传递质子。目前已经商业化的膜是美国杜邦公司生产出的以Nafion为代表的全氟磺酸膜,这种材料存在成本高、废弃物不易降解对环境污染严重、制造工艺复杂的缺点,限制了其在质子交换膜燃料电池的广泛应用。磺化聚芳醚砜（SPAES）材料具有良好的机械性能以及热稳定性,加工制造容易,价格低廉,并且废弃的磺化聚醚砜容易降解,对环境友好。但其作为质子交换膜受磺化度（DS）影响较大,磺化度低,质子传导率偏低,无法满足燃料电池质子交换膜的要求;虽然高磺化度能达到高的质子传导率,但易引起膜机械性能丧失,从而在使用过程中膜发生破损导致燃料电池无法正常工作。本文主要针对磺化聚芳醚砜的上述缺陷,利用聚多巴胺的高度交联结构和碱性基团,制备多巴胺共价改性磺化聚芳醚砜交联膜、多巴胺改性磺化聚芳醚砜-磺化POSS杂化膜、磺化聚芳醚砜-多巴胺改性磺化POSS杂化膜,研究多巴胺自聚-复合技术改性对磺化聚芳醚砜性能的影响。具体内容如下:1.以共价键的形式将多巴胺接枝到磺化聚芳醚砜的侧链,再利用多巴胺自聚-复合技术与接枝多巴胺的磺化聚芳醚砜进行交联。结果表明,共价和交联改性的磺化聚芳醚砜膜溶胀率和甲醇透过率显着降低,同时,所得膜的抗氧化稳定性也得到了有效提高。2.制备了一系列多巴胺改性磺化聚芳醚砜-磺化POSS的杂化膜（SPAES/sPOSS-x/D）。与单纯添加s POSS到磺化聚芳醚砜杂化膜（SPAES/sPOSS-x）相比,SPAES/sPOSS-x/D膜在保持高质子传导率的同时,通过多巴胺改性的磺化聚芳醚砜具有改善膜过度溶胀,保持良好的尺寸稳定性的作用。同时,聚多巴胺层可阻挡水中自由基对聚合物主链的进攻,使杂化膜在Fenton试剂中可以保持12小时以上不完全降解,具有良好的抗氧化稳定性。3.针对添加剂sPOSS中具有大量磺酸基,掺杂到磺化聚芳醚砜中导致膜抗氧化稳定性差以及机械性能降低的缺陷,将多巴胺直接改性sPOSS,并与磺化聚芳醚砜掺杂,制备了一系列磺化聚芳醚砜-多巴胺改性sPOSS杂化膜（SPAES/D-sPOSS-x）。通过多巴胺改性后的sPOSS具有大量碱性基团与聚合物主链磺酸基之间形成酸碱相互作用,加强了膜内部的紧密性,综合性能更加优异。其中在干态下SPAES/D-sPOSS-2杂化膜,表现出良好的机械性能,杨氏模量为1.48 GPa,拉伸强度为50.82 MPa,断裂伸长率为7.25%;在增强膜的尺寸稳定性和机械性能、降低溶胀率的同时,产生额外的质子传输通道,在80 oC、完全水合状态下SPAES/D-sPOSS-2杂化膜质子传导率最高可达0.242 S cm-1,明显优于商业化的Nafion膜(0.122 S cm-1)和磺化聚芳醚砜-磺化POSS的杂化膜(0.163S cm-1)。
高建华,刘永峰,裴普成,姚圣卓,王方,秦华[7]（2017）在《温度波动对质子交换膜燃料电池的影响》文中研究说明为了研究温度波动对质子交换膜燃料电池性能的影响,文章提出了一种新的温度计算模型——温度波动模型。将温度波动模型通过自定义函数导入计算流体动力学软件（Fluent）上进行仿真计算,并建立燃料电池试验测试系统,对工作温度为60℃,进气温度分别为43,50,55℃的电池性能进行测试。通过对Fluent模型、温度波动模型和试验值的比较发现:随着进气温度的升高,温度波动趋于平缓,燃料电池的性能逐渐增强;温度波动模型能够较准确地预测燃料电池的性能,尤其在进气温度为43℃、电流密度为1.088 A/cm2时,其误差比Fluent模型减少30%。
陈溢琪[8]（2016）在《基于LabVIEW的质子交换膜燃料电池测控系统研究》文中提出质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）因具有能源转换率高、机动性强、工作温度低、低噪声、维护方便以及分布性强等优点,受到重视的程度逐渐提高,当前已成为几种燃料电池研究中的重中之重。PEMFC测控系统主要对它的运行状态进行监测与控制,来保证燃料电池可以运行在可靠且高效的状态下。本文在虚拟仪器软件设计平台（LabVIEW）的基础上,对千瓦级风冷型PEMFC测控系统展开深入研究。首先,在分析PEMFC工作原理的基础上,设计了PEMFC系统总体结构,并分析各个子系统在PEMFC系统中的作用。重点从PEMFC电堆电压的半经验模型入手,建立起PEMFC电堆的电压模型。建立的电压模型可以很好对PEMFC运行过程中的参数进行调节,从而提高其输出性能,为后续研究打下基础。其次,建立起PEMFC供气系统综合动态模型。给出了空压机模型、阴极与阳极气体流道模型、阴极供给管道及回流管道模型、气体冷却模型以及气体加湿模型,并结合PEMFC电堆电压稳态模型得到PEMFC供气系统的Simulink模型。利用稳态MAP图加上转动惯量动态建模方法建立起空压机模型,采用机理建模的方法建立管道模型以及阴极、阳极流道模型。以ATMEGA128单片机为核心对PEMFC测控系统的硬件进行设计,具体对系统电源模块,数据采集模块、驱动模块等进行电路设计,实现电堆数据参数的采集以及执行器件的控制。ATMEGA128读取的数据参数包括电堆工作温度、输出电压、电流等,利用温度传感器获得电堆工作温度,经过差分放大电路以及A/D转换电路后,送给单片机进行相应处理。执行器件包括散热风扇以及氢气进气与排气的电磁阀,通过控制PWM使风扇占空比发生变化,达到对电堆工作温度进行调节与控制的效果。根据系统设计的要求,采用LabVIEW设计了PEMFC测控系统的监控软件,监控界面满足系统的操作要求,人机界面友好。通过监控软件,上位机可以对下位机进行数据的读取,并进行输入参数的设置与输出参数的显示,从而执行相应的分析与处理。上位机系统的总体框架大致可分为用户管理、实时监测、仿真模拟以及界面管理。论文还利用LabVIEW上设计的人机界面以及MATLAB/Simulink上PEMFC供气系统的仿真模型,通过LabVIEW扩展工具包SIT对LabVIEW与MATLAB/Simulink之间进行混合编程,实现了对系统的混合仿真研究。
郭骏[9]（2014）在《不锈钢双极板在质子交换膜燃料电池冷却水中的腐蚀研究》文中进行了进一步梳理质子交换膜燃料电池是将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能的发电装置，具有能量转化效率高、环境友好、室温快速启动、无电解液流失等优点，因此在可移动电源、固定电站及交通运输等方面具有广阔的应用前景。双极板是质子交换膜燃料电池的核心部件之一，具有支撑膜电极、均匀分布反应气体、集流导电、排出反应区生成水以及散热等重要功能。不锈钢被认为是较为理想的质子交换膜燃料电池双极板材料，这是由于不锈钢具有优良的导电导热性、良好的机械性能、较好的气密性、易于加工以及成本低廉等优点。目前不锈钢双极板研究的热点问题之一是其在质子交换膜燃料电池反应区的腐蚀问题，而不锈钢双极板在循环冷却水中的腐蚀问题却几乎没有研究。基于此，本论文根据质子交换膜燃料电池的基本结构及工作原理，提出了不锈钢双极板在质子交换膜燃料电池循环冷却水中的腐蚀机理；研究了纯净去离子水在质子交换膜燃料电池循环过程中的变化规律；通过一系列的实验重点研究了304不锈钢板在质子交换膜燃料电池循环冷却水中的腐蚀行为；探讨了304不锈钢板在质子交换膜燃料电池循环冷却水的腐蚀行为与电压、时间的关系。主要有以下结论：（1）采用电导率为0.42uS·cm-1的纯净去离子水作为质子交换膜燃料电池电堆的冷却水，当其在电堆中循环30min时，循环冷却水的电导率增大到47uS·cm-1。耦合等离子体发射光谱仪测试结果显示循环冷却水中含有大量的金属元素，如Ca、K、Na、Zn、Mg、Fe等。这表明纯净去离子水在质子交换膜燃料电池电堆循环过程中会受到污染，掺入多种杂质离子，导致循环冷却水的电导率增大。（2）电化学测试结果表明304不锈钢板在纯净去离子水中的电流较小，说明304不锈钢板在纯净去离子水中的电化学稳定性较好。但是304不锈钢板在循环冷却水中的电流较大，说明304不锈钢板在循环冷却水中的电化学稳定性较差，容易发生腐蚀。（3）利用电解腐蚀实验研究了304不锈钢板在循环冷却水中的腐蚀行为。在电压的作用下，304不锈钢板在循环冷却水中会发生腐蚀现象。阳极、阴极不锈钢板表面均产生较多的气泡，阳极不锈钢板出现了溶解现象，阴极不锈钢板表面堆积了较多的棕黄色絮状物。通过能谱仪对腐蚀产物进行成分分析，发现腐蚀产物中含有大量的Fe、Cr、Ni、Si、O元素。（4）通过进一步的实验研究了304不锈钢板在循环冷却水中的腐蚀行为与电压、时间的关系。实验结果表明，304不锈钢板在循环冷却水中的腐蚀行为与电压成正相关关系。304不锈钢板在循环冷却水中的腐蚀电流几乎没有变化，即304不锈钢板在循环冷却水中的腐蚀是以恒定的腐蚀速率进行的。
陈晨,卢琛钰[10]（2012）在《浅谈我国燃料电池标准化现状》文中提出本文介绍了我国燃料电池标准化工作的整体情况,给出了目前我国燃料电池标准体系框架,分析了我国在燃料电池基础、固定式燃料电池发电系统、备用电源系统、便携式燃料电池发电系统、微型燃料电池发电系统、驱动和辅助用燃料电池发电系统等领域的标准化情况,对相应的标准内容做了简单介绍,并进一步提出了我国燃料电池未来的标准化方向。
二、质子交换膜燃料电池及其应用前景（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、质子交换膜燃料电池及其应用前景（论文提纲范文）
（1）质子交换膜燃料电池圆形双极板径向流场优化与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池简介 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池双极板流道结构国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 PEMFC数学模型构建 |
| 2.1 流体力学基本方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量守恒方程 |
| 2.1.4 组分守恒方程 |
| 2.2 电流守恒方程和Bulter-Volmer方程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 PEMFC圆形双极板径向流道数值仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 仿真建模 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 网格划分及无关化验证 |
| 3.2.3 仿真计算假设 |
| 3.2.4 物性参数 |
| 3.2.5 边界条件 |
| 3.3 实验设计及验证 |
| 3.3.1 实验方案设计 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.3.3 单电池测试夹具创新设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 PEMFC圆形双极板径向流道性能研究及结构优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 肋板级数对电池性能影响的研究 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 肋板级数对电化学性能的影响 |
| 4.2.3 阴极扩散层与催化层界面氧气浓度分布 |
| 4.2.4 阴极流道内水含量分布 |
| 4.2.5 质子交换膜内水含量分布 |
| 4.2.6 小结 |
| 4.3 各级肋板孔道排布对电池性能影响的研究 |
| 4.3.1 几何模型 |
| 4.3.2 各级肋板孔道排布对电化学性能的影响 |
| 4.3.3 阴极扩散层与催化层界面氧气浓度分布 |
| 4.3.4 阴极流道内水含量分布 |
| 4.3.5 质子交换膜内水含量分布 |
| 4.3.6 小结 |
| 4.4 孔道横截面几何参数对电池性能影响的研究 |
| 4.4.1 几何模型 |
| 4.4.2 孔道横截面几何参数对电化学性能的影响 |
| 4.4.3 阴极扩散层与催化层界面氧气浓度情况 |
| 4.4.4 阴极流道内水含量情况 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结及展望 |
| 5.1 主要结论及创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（2）预紧力作用下PEMFC的性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 PEMFC的发展 |
| 1.3 PEMFC工作原理及组成 |
| 1.4 PEMFC研究现状 |
| 1.4.1 预紧力对PEMFC的影响研究现状 |
| 1.4.2 GDL对 PEMFC的影响研究现状 |
| 1.4.3 流场结构对PEMFC的影响研究现状 |
| 1.5 本文主要工作内容 |
| 第二章 模型建立 |
| 2.1 模型描述 |
| 2.1.1 模型的参数设置 |
| 2.1.2 假设条件 |
| 2.1.3 控制方程 |
| 2.2 模型求解 |
| 2.2.1 软件介绍 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 GDL有效孔隙率的分析及拟合 |
| 2.3 模型的有效性验证 |
| 2.3.1 试验器材介绍 |
| 2.3.2 PEMFC单体介绍 |
| 2.3.3 试验过程 |
| 2.3.4 试验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 预紧力对PEMFC的影响分析 |
| 3.1 不同预紧力作用下GDL的应力分布和形变位移分布 |
| 3.2 不同预紧力作用下GDL的有效孔隙率分布 |
| 3.3 不同预紧力作用下GDL中的氧气浓度分布 |
| 3.4 不同预紧力作用下GDL中的水浓度分布 |
| 3.5 不同预紧力作用下GDL中的液态水浓度分布 |
| 3.6 预紧力对电池性能的影响 |
| 3.7 最佳预紧力作用下PEMFC的电荷传输分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 GDL厚度对PEMFC的影响分析 |
| 4.1 不同厚度GDL的应力分布和形变位移分布 |
| 4.2 不同厚度GDL的有效孔隙率分布 |
| 4.3 不同厚度GDL中的氧气浓度分布 |
| 4.4 不同厚度GDL中的水浓度分布 |
| 4.5 不同厚度GDL中的液态水浓度分布 |
| 4.6 不同厚度GDL对 MEA电流密度分布的影响 |
| 4.7 最佳GDL厚度 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 宽度流脊对PEMFC的影响分析 |
| 5.1 不同宽度流脊下GDL的应力和位移分布 |
| 5.2 不同宽度流脊下GDL的有效孔隙率分布 |
| 5.3 不同宽度流脊下GDL中的氧气浓度分布 |
| 5.4 不同宽度流脊下GDL中的水浓度分布 |
| 5.5 不同宽度流脊下GDL中的液态水浓度分布 |
| 5.6 不同宽度流脊对MEA电流密度分布的影响 |
| 5.7 最佳流脊宽度 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）过渡金属复合三维多孔碳基材料的构建及电化学性能表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池简介及其工作原理 |
| 1.2.2 微生物燃料电池简介及其工作原理 |
| 1.2.3 金属空气电池简介及其工作原理 |
| 1.3 非贵金属催化剂研究进展 |
| 1.3.1 非金属催化剂 |
| 1.3.2 非贵金属催化剂 |
| 1.4 三维碳材料的合成方法 |
| 1.4.1 直接碳化法 |
| 1.4.2 模板法 |
| 1.4.3 自牺牲法 |
| 1.4.4 化学活化法 |
| 1.5 本论文的研究思路和主要内容 |
| 第2章 三维Co-N掺杂空心碳球的制备及其电催化性能表征 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 实验中所用试剂 |
| 2.2.2 催化剂表征手段 |
| 2.2.3 催化剂电化学性能表征手段 |
| 2.2.4 材料的制备 |
| 2.3 实验结果分析与讨论 |
| 2.3.1 材料的形貌与结构表征 |
| 2.3.2 催化剂电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三维Co-N掺杂及原位生长碳纳米管大孔碳的制备及电化学性能表征 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 实验中所用试剂 |
| 3.2.2 催化剂表征手段 |
| 3.2.3 催化剂电化学性能表征手段 |
| 3.2.4 材料的制备 |
| 3.3 实验结果分析与讨论 |
| 3.3.1 材料的形貌与结构表征 |
| 3.3.2 催化剂电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三维Ni/Co-N掺杂多孔碳的制备及其电化学性能表征 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 实验中所用试剂 |
| 4.2.2 催化剂表征手段 |
| 4.2.3 催化剂电化学性能表征手段 |
| 4.2.4 材料的制备 |
| 4.3 实验结果分析与讨论 |
| 4.3.1 材料的形貌与结构表征 |
| 4.3.2 催化剂电化学性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 M(M=Fe,Co,Ni,Cu)-N多孔碳材料的制备及其电化学性能表征 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 实验中所用试剂 |
| 5.2.2 催化剂表征手段 |
| 5.2.3 催化剂电化学性能表征手段 |
| 5.2.4 材料的制备 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 材料的形貌与结构表征 |
| 5.3.2 催化剂电化学性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 主要结论及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 博士期间论文发表情况 |
| 博士期间参与的项目课题 |
（4）分级多孔石墨烯载铂催化剂的制备及其在质子交换膜燃料电池中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池概述 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池的基本结构 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池的工作原理 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池的优缺点 |
| 1.2.4 质子交换膜燃料电池的应用前景 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池的水管理 |
| 1.3.1 扩散层中水管理 |
| 1.3.2 质子交换膜中的水管理 |
| 1.3.3 电池性能与水管理的关系 |
| 1.4 质子交换膜燃料电池阴极氧还原催化剂碳载体 |
| 1.4.1 载体稳定性对电池性能的影响 |
| 1.4.2 常用碳素载体 |
| 1.5 选题依据及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 分级多孔石墨烯微米棒的制备及其在延缓PEMFC水淹中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2.2 分级多孔石墨烯微米棒的制备 |
| 2.2.3 分级多孔石墨烯微米棒的相关表征 |
| 2.2.4 膜电极的制备 |
| 2.2.5 质子交换膜燃料电池测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 分级多孔石墨烯微米棒的表征 |
| 2.3.2 膜电极的表征 |
| 2.3.3 燃料电池测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 分级多孔石墨烯用作抗腐蚀载体的电化学表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的物理表征 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的物理表征 |
| 3.3.2 催化剂的电化学表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 分级多孔石墨烯用作抗腐蚀载体的膜电极表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 |
| 4.2.2 质子交换膜燃料电池测试 |
| 4.2.3 催化剂的物理表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 氢氧条件下的膜电极测试 |
| 4.3.2 氢空条件下的膜电极测试 |
| 4.3.3 催化剂的电池活性表征 |
| 4.3.4 加速衰减测试后催化剂的形貌表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 附录: 硕士期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）海星与核壳状结构铂合金催化剂的设计、构筑及电催化性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 燃料电池概述 |
| 1.1.1 燃料电池的历史与发展 |
| 1.1.2 燃料电池的工作原理 |
| 1.1.3 燃料电池的主要应用 |
| 1.1.4 燃料电池的主要分类 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池的分类 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池催化剂所面临的问题 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池 ORR 催化剂的研究进展 |
| 1.3.1 ORR反应机理的探究 |
| 1.3.2 ORR反应催化剂的主要分类 |
| 1.4 本文的研究的背景及研究内容 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验内容及表征方法 |
| 2.1 化学试剂及仪器 |
| 2.1.1 主要实验材料及试剂 |
| 2.1.2 主要实验仪器及设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 材料形貌和结构表征 |
| 2.3.1 透射电子显微镜 |
| 2.3.2 球差校正透射电子显微镜（ACTEM） |
| 2.3.3 电感耦合等离子体光谱（ICP） |
| 2.3.4 X射线光电子能谱 |
| 2.3.5 X射线衍射仪 |
| 2.3.6 能谱仪EDS |
| 2.4 电化学性能表征 |
| 2.4.1 工作电极的制备 |
| 2.4.2 循环伏安测试（CV）测试 |
| 2.4.3 氧化还原反应（ORR）活性测试 |
| 2.4.4 ORR稳定性测试 |
| 2.4.5 析氢反应（HER）活性测试 |
| 2.4.6 HER稳定性测试 |
| 2.4.7 阻抗分析 |
| 第3章 海星状PtCuNi合金纳米晶用于高效氧还原反应（ORR）催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 海星状PtCuNi三元合金纳米颗粒的合成方法 |
| 3.2.2 对比样PtCu二元合金纳米颗粒的合成方法 |
| 3.2.3 PtCuNi三元合金纳米颗粒与PtCu二元合金纳米颗粒载碳 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 海星状PtCuNi三元合金纳米颗粒与PtCu双元纳米颗粒的形貌与成分表征 |
| 3.3.2 酸性条件下的ORR性能分析 |
| 3.3.3 稳定性测试前后的样品TEM图像对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Pd@PtCu十二面体核壳结构合金催化剂的制备及氧还原（ORR）与析氢反应（HER）性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Pd核合成方法 |
| 4.2.2 Pd@PtCu核壳结构纳米十二面体的制备 |
| 4.2.3 参比样品Pd@Pt的制备 |
| 4.2.4 Pd@PtCu纳米颗粒与Pd@Pt纳米颗粒载碳 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Pd@PtCu纳米颗粒和Pd@Pt纳米颗粒的合成机理图 |
| 4.3.2 Pd核及Pd@Pt纳米颗粒的形貌与成分表征 |
| 4.3.3 Pd@PtCu纳米颗粒的形貌与成分表征 |
| 4.3.4 酸性条件下的HER性能分析 |
| 4.3.5 碱性条件下的HER性能分析 |
| 4.3.6 密度泛函理论(DFT) |
| 4.3.7 酸性条件下的ORR性能分析 |
| 4.3.8 加速前后的TEM图像对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间的科研成果 |
| 硕士期间参与项目 |
（6）多巴胺改性磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池介绍 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池 |
| 1.4 质子交换膜 |
| 1.4.1 全氟磺酸型质子交换膜 |
| 1.4.2 非氟磺酸型质子交换膜 |
| 1.4.3 质子传导机理 |
| 1.5 质子交换膜的改性 |
| 1.5.1 无机-有机复合芳香族聚合物膜的改性 |
| 1.5.2 有机-有机交联芳香族聚合物膜的改性 |
| 1.6 多巴胺应用于质子交换膜的研究背景 |
| 1.7 本论文设计思想 |
| 参考文献 |
| 第二章 多巴胺共价改性磺化聚芳醚砜质子交换膜的合成与性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品与试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 磺化单体的合成 |
| 2.2.4 含羧基磺化聚芳醚砜共聚物(SPAKES-5)的合成 |
| 2.2.5 含多巴胺侧链的磺化聚芳醚砜(D-SPAKES-5)的合成 |
| 2.2.6 含多巴胺侧链的磺化聚芳醚砜(D-SPAKES-5)的交联 |
| 2.2.7 表征和薄膜的测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 磺化单体表征 |
| 2.3.2 羧基修饰聚合物的核磁表征 |
| 2.3.3 聚合物D-SPAKES-5核磁表征 |
| 2.3.4 共价接枝和交联膜的红外表征 |
| 2.3.5 膜的热性能 |
| 2.3.6 膜的机械性能和氧化稳定性 |
| 2.3.7 膜的吸水率和溶胀性能 |
| 2.3.8 膜的质子传导率 |
| 2.3.9 膜的IEC值、甲醇透过率、选择性以及活化能 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 多巴胺改性磺化聚芳醚砜-磺化POSS杂化膜制备与性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品与试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 聚合物的合成 |
| 3.2.4 磺化八苯基POSS的合成 |
| 3.2.5 SPAES/sPOSS-x和SPAES/sPOSS-x/D杂化膜的制备 |
| 3.2.6 表征和薄膜的测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 聚合物的制备与表征 |
| 3.3.2 磺化POSS(sPOSS)的制备与结构表征 |
| 3.3.3 杂化膜的制备与结构表征 |
| 3.3.4 杂化膜的形貌 |
| 3.3.5 膜的热性能和机械性能 |
| 3.3.6 膜的吸水率和溶胀性能 |
| 3.3.7 膜的质子传导率、IEC值和活化能 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 磺化聚芳醚砜-多巴胺改性磺化POSS杂化膜的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品与试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 聚合物的合成 |
| 4.2.4 聚多巴胺改性的sPOSS的合成 |
| 4.2.5 复合膜的制备 |
| 4.2.6 表征和薄膜的测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 聚合物的表征 |
| 4.3.2 D-sPOSS的制备和结构表征 |
| 4.3.3 杂化膜的形貌 |
| 4.3.4 膜的热性能和机械性能 |
| 4.3.5 膜的吸水率和溶胀性能 |
| 4.3.6 膜的质子传导率、IEC值和活化能 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 主要结论 |
| 攻读硕士学位期间已发表和待发表的论文 |
| 致谢 |
（7）温度波动对质子交换膜燃料电池的影响（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 温度波动模型 |
| 2 仿真计算 |
| 2.1 计算流程 |
| 2.2 模型及网格划分 |
| 3 试验 |
| 4 结果和讨论 |
| 4.1 进气温度为43℃ |
| 4.2 进气温度为50℃ |
| 4.3 进气温度为55℃ |
| 5 结论 |
（8）基于LabVIEW的质子交换膜燃料电池测控系统研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题的意义 |
| 1.2.1 燃料电池分类及各自特点 |
| 1.2.2 课题研究的意义 |
| 1.3 PEMFC测控系统的研究现状 |
| 1.3.1 PEMFC电堆性能参数的研究现状 |
| 1.3.2 控制方案的研究现状 |
| 1.3.3 测控软件的研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 质子交换膜燃料电池系统及其电压模型 |
| 2.1 PEMFC的系统 |
| 2.1.1 PEMFC的工作原理 |
| 2.1.2 PEMFC的系统总体结构设计 |
| 2.2 PEMFC的电堆电压模型 |
| 2.2.1 PEMFC电堆电压的电化学模型 |
| 2.2.1.1 热力学电动势 |
| 2.2.1.2 活化损失过电压 |
| 2.2.1.3 欧姆损失过电压 |
| 2.2.1.4 浓差损失过电压 |
| 2.2.2 PEMFC电堆电压的动态特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于MATLAB的质子交换膜燃料电池供气系统建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PEMFC供气系统模型 |
| 3.2.1 空压机模型 |
| 3.2.2 阴极与阳极气体流道模型 |
| 3.2.3 阴极供应管道与回流管道模型 |
| 3.2.4 气体冷却模型 |
| 3.2.5 气体加湿模型 |
| 3.3 仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 质子交换膜燃料电池测控系统的设计 |
| 4.1 PEMFC电堆 |
| 4.1.1 PEMFC电堆的性能指标 |
| 4.1.2 PEMFC电堆的系统组件 |
| 4.2 PEMFC测控系统的总体方案设计 |
| 4.3 PEMFC测控系统控制部分的硬件设计 |
| 4.3.1 系统电源电路 |
| 4.3.2 温度采集电路 |
| 4.3.3 电压电流采集电路 |
| 4.3.4 驱动电路 |
| 4.3.5 蓄电池充电电路 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于LabVIEW的PEMFC测控系统及其混合仿真研究 |
| 5.1 LabVIEW平台 |
| 5.2 上位机系统的总体框架 |
| 5.2.1 用户管理模块 |
| 5.2.2 实时监测模块 |
| 5.2.3 仿真模拟模块 |
| 5.2.4 界面管理模块 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文以及参与的科研项目 |
（9）不锈钢双极板在质子交换膜燃料电池冷却水中的腐蚀研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 质子交换膜燃料电池简介 |
| 1.1.1 质子交换膜燃料电池的基本结构 |
| 1.1.2 质子交换膜燃料电池的工作原理 |
| 1.1.3 质子交换膜燃料电池的优缺点 |
| 1.1.4 质子交换膜燃料电池的应用领域 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池双极板 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池双极板的功能及要求 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池双极板材料 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池双极板的结构 |
| 1.3 不锈钢双极板在 PEMFC 反应区的腐蚀问题研究现状 |
| 1.3.1 质子交换膜燃料电池反应区的环境 |
| 1.3.2 不锈钢双极板在 PEMFC 反应区的腐蚀 |
| 1.3.3 不锈钢双极板的表面改性研究 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 不锈钢双极板在 PEMFC 循环冷却水中的腐蚀理论分析 |
| 2.1 质子交换膜燃料电池不锈钢双极板内侧的环境 |
| 2.2 不锈钢双极板在 PEMFC 循环冷却水中的腐蚀理论 |
| 2.3 不锈钢双极板在 PEMFC 循环冷却水中的腐蚀实验模型 |
| 2.4 研究目的及本文工作 |
| 第3章 不锈钢材料的电化学特性 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验材料及仪器 |
| 3.1.2 测试及表征仪器 |
| 3.1.3 实验过程 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 冷却水的电导率测试 |
| 3.2.2 循环冷却水的元素测试 |
| 3.2.3 不锈钢材料的电化学测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 不锈钢板在 PEMFC 循环冷却水中的腐蚀行为 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验材料及仪器 |
| 4.1.2 测试及表征仪器 |
| 4.1.3 实验过程 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 不锈钢板的腐蚀行为 |
| 4.2.2 不锈钢板的表面形貌分析 |
| 4.2.3 腐蚀产物能谱测试分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 不锈钢板在 PEMFC 循环冷却水中的腐蚀与电压及时间的关系 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验材料及仪器 |
| 5.1.2 实验过程 |
| 5.2 结果分析 |
| 5.2.1 不锈钢板的腐蚀行为与电压的关系 |
| 5.2.2 不锈钢板的腐蚀行为与时间的关系 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 主要结论及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）浅谈我国燃料电池标准化现状（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 我国燃料电池标准体系框架 |
| 3 我国燃料电池标准整体编制情况 |
| 4 标准涉及的领域 |
| 4.1 基础方面 |
| 4.2 燃料电池系统 |
| 4.2.1 通用技术 |
| 4.2.2 测试方法 |
| 4.3 不同应用领域燃料电池标准 |
| 4.3.1 固定式燃料电池发电系统 |
| 4.3.2 备用电源系统 |
| 4.3.3 驱动及辅助动力用燃料电池系统 |
| 4.3.4 便携式燃料电池发电系统 |
| 4.3.5 微型燃料电池发电系统 |
| 4.4 未来标准化方向 |
| 4.4.1 抓住重点完善标准体系 |
| 4.4.2 紧跟产业制定重要标准 |
| 4.4.3 扩大影响增强国际话语权 |
四、质子交换膜燃料电池及其应用前景（论文参考文献）
- [1]质子交换膜燃料电池圆形双极板径向流场优化与研究[D]. 廉钰弢. 山东建筑大学, 2021
- [2]预紧力作用下PEMFC的性能分析[D]. 赵亮. 沈阳建筑大学, 2020
- [3]过渡金属复合三维多孔碳基材料的构建及电化学性能表征[D]. 蔡世昌. 武汉理工大学, 2019(07)
- [4]分级多孔石墨烯载铂催化剂的制备及其在质子交换膜燃料电池中的应用[D]. 陈绪卯. 厦门大学, 2018(07)
- [5]海星与核壳状结构铂合金催化剂的设计、构筑及电催化性能[D]. 包明珺. 武汉理工大学, 2018(07)
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- [8]基于LabVIEW的质子交换膜燃料电池测控系统研究[D]. 陈溢琪. 福州大学, 2016(07)
- [9]不锈钢双极板在质子交换膜燃料电池冷却水中的腐蚀研究[D]. 郭骏. 武汉理工大学, 2014(04)
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