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磷酸燃料电池(PAFC)进展 被引量:4
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作者 隋升 顾军 +1 位作者 李光强 隋智通 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期49-52,共4页
磷酸燃料电池(PAFC)既可用于大规模发电,也可作为医院或居民区供电、汽车动力以及不间断电源等,其中同时提供电和热水被认为是PAFC的最佳应用方式。PAFC由于其优良的性能而受到高度重视,发展非常迅速,开始步入商业化阶段。虽然相对于其... 磷酸燃料电池(PAFC)既可用于大规模发电,也可作为医院或居民区供电、汽车动力以及不间断电源等,其中同时提供电和热水被认为是PAFC的最佳应用方式。PAFC由于其优良的性能而受到高度重视,发展非常迅速,开始步入商业化阶段。虽然相对于其它类型的燃料电池PAFC在技术上已经比较成熟,但仍然面临一些亟待解决的课题———须进一步提高电池比功率,延长使用寿命,降低制造成本等,而开发活性高、稳定性好的新的电极催化剂是解决上述问题的一项非常重要的措施。PAFC在我国还没有引起重视。文中报道了PAFC的发展现状、研究课题以及开发应用状况。鉴于其广阔应用前景。 展开更多
关键词 磷酸燃料电池 电极 催化剂 电池 pafc
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磷酸燃料电池(PAFC)电站技术的发展、现状和展望 被引量:3
2
作者 张纯 毛宗强 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1996年第5期216-221,共6页
近年来全世界都面临着能源问题和环境问题.燃料电池由于其燃料利用率高、对环境污染小的特点,成为理想的清洁、高效发电方式.磷酸燃料电池(PAFC)发电技术,在目前燃料电池电站中技术最成熟,发展最快.文中报道国外磷酸燃料电池(PAFC)电站... 近年来全世界都面临着能源问题和环境问题.燃料电池由于其燃料利用率高、对环境污染小的特点,成为理想的清洁、高效发电方式.磷酸燃料电池(PAFC)发电技术,在目前燃料电池电站中技术最成熟,发展最快.文中报道国外磷酸燃料电池(PAFC)电站技术的发展、现状和展望. 展开更多
关键词 燃料电池电站 磷酸燃料电池
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吉林大学李昊龙教授、赵成吉教授在高温燃料电池质子交换膜方面取得新进展
3
《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期123-123,共1页
高温质子交换膜燃料电池具有电极反应活性高、耐受杂质气体能力强、水热管理简单等优点,展现出广阔的应用前景。其核心组件是可以在较高温度条件下(100~200℃)稳定工作的高温质子交换膜,直接影响着电池的输出功率和使用寿命。目前,磷酸(... 高温质子交换膜燃料电池具有电极反应活性高、耐受杂质气体能力强、水热管理简单等优点,展现出广阔的应用前景。其核心组件是可以在较高温度条件下(100~200℃)稳定工作的高温质子交换膜,直接影响着电池的输出功率和使用寿命。目前,磷酸(PA)掺杂聚合物膜兼具较高的无水电导率和优异的热稳定性,是受关注最多的高温质子交换膜材料,例如商业化的PA掺杂聚苯并咪唑膜。 展开更多
关键词 燃料电池 高温质子交换膜 聚合物膜 磷酸掺杂
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磷酸型燃料电池(PAFC)发电系统示范工程
4
《中国电力》 CSCD 北大核心 2009年第1期75-75,共1页
磷酸型燃料电池(PAFC)的开发始于美国.代表性的公司有美国的联合技术公司(UTC)。1977年由美国9家电力公司与UTC联合开发兆瓦级燃料电池.1983年后由UTC派生的国际燃料电池公司(IFC)开始了200kW级PAFC成套设备的开发.在美国已建... 磷酸型燃料电池(PAFC)的开发始于美国.代表性的公司有美国的联合技术公司(UTC)。1977年由美国9家电力公司与UTC联合开发兆瓦级燃料电池.1983年后由UTC派生的国际燃料电池公司(IFC)开始了200kW级PAFC成套设备的开发.在美国已建造了1MW、4.5MW和7.5MW的PAFC电站. 展开更多
关键词 磷酸燃料电池 示范工程 发电系统 pafc 成套设备 电力公司 UTC 美国
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中日合作番禺200kW磷酸燃料电池电站概况 被引量:6
5
作者 隋静 黄红良 +4 位作者 李伟善 陈红雨 黄启明 梁甫坚 李碧莲 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期253-256,共4页
中日合作在番禺建设了利用猪排泄物制沼气发电的磷酸燃料电池电站。介绍了该电站的各个技术环节,包括沼气制备及CH4纯化、重整制H2及其净化、燃料电池的结构以及污水的处理等。该电站对我国燃料电池今后的发展将起到示范作用。
关键词 磷酸燃料电池(pafc)电站 沼气 重整 净化
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200kW磷酸燃料电池的结构及管理系统 被引量:1
6
作者 黄红良 隋静 +3 位作者 李伟善 黄启明 梁甫坚 李碧莲 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期443-445,共3页
建设了1个200 kW的磷酸燃料电池电站。介绍了该电站的核心———燃料电池的结构及管理系统,包括主要部件及其功能、子系统的运行原理和方法。
关键词 磷酸燃料电池(pafc) 结构 管理系统
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直接甲醇燃料电池用磷酸氢锆/Nafion115的研究 被引量:5
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作者 侯宏英 孙公权 +2 位作者 吴智谋 金巍 辛勤 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期17-20,共4页
采用离子交换-沉淀法制备了磷酸氢锆/Nafion115复合膜。X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)结果表明了无机相磷酸氢锆的存在,且其平均粒径为5nm左右。与Nafion115相比,复合膜的质子传导率降低20%,甲醇渗透系数则降低50%... 采用离子交换-沉淀法制备了磷酸氢锆/Nafion115复合膜。X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)结果表明了无机相磷酸氢锆的存在,且其平均粒径为5nm左右。与Nafion115相比,复合膜的质子传导率降低20%,甲醇渗透系数则降低50%。75℃高浓度甲醇进料时,使用了复合膜的单池放电性能得到明显改善。单池寿命测试结果表明使用了复合膜的电池在0.4V以上可以稳定运行100h。 展开更多
关键词 直接甲醇燃料电池 磷酸氢锆/Nafion115 甲醇渗透系数 质子传导率
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中日合作番禺200kW磷酸燃料电池运行数据分析 被引量:2
8
作者 黄红良 隋静 +3 位作者 李伟善 黄启明 梁甫坚 李碧莲 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期80-83,共4页
中日合作在番禺建成了利用猪的排泄物制沼气发电的200kW磷酸燃料电池电站。最近获得了该电站的核心——燃料电池的运行数据,通过对这些数据进行分析,总结出一套可实际操作的运行方案,为该电站能良好地运转打下坚实的基础,并为今后大型... 中日合作在番禺建成了利用猪的排泄物制沼气发电的200kW磷酸燃料电池电站。最近获得了该电站的核心——燃料电池的运行数据,通过对这些数据进行分析,总结出一套可实际操作的运行方案,为该电站能良好地运转打下坚实的基础,并为今后大型燃料电池电站建设起到一定的指导作用。 展开更多
关键词 广东番禺 磷酸燃料电池电站 运行 数据分析
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直接甲醇燃料电池用磷酸掺杂PAN复合膜的研究 被引量:3
9
作者 刘启志 浦鸿汀 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期218-221,共4页
本文研究了聚丙烯腈-磷酸(PAN-xH3PO4)复合质子交换膜的结构、聚合物与酸之间的相互作用、甲醇渗透性能以及质子导电性能。结果表明,PAN-xH3PO4复合膜与Nafion膜的甲醇渗透率相差不大,但是比聚丙烯腈膜的甲醇渗透率高两个数量级左右,而... 本文研究了聚丙烯腈-磷酸(PAN-xH3PO4)复合质子交换膜的结构、聚合物与酸之间的相互作用、甲醇渗透性能以及质子导电性能。结果表明,PAN-xH3PO4复合膜与Nafion膜的甲醇渗透率相差不大,但是比聚丙烯腈膜的甲醇渗透率高两个数量级左右,而且随甲醇浓度增加而增加;PAN-xH3PO4复合膜具有较好的质子导电能力,电导率随频率(时间)的变化很小,其质子导电性能主要依赖于聚合物与酸的相互作用。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 磷酸 甲醇渗透 直接甲醇燃料电池 质子导电
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磷酸燃料电池的工作原理及管理系统研究 被引量:1
10
作者 孙百虎 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1027-1028,共2页
燃料电池是一种高效、无污染的能量转换系统。作为第一代燃料电池,磷酸燃料以其原材料丰富、技术简单且成本低等优点成为当前商业化发展最快的一种燃料电池。磷酸燃料电池的效率比其他燃料电池低,如何提高磷酸燃料的有效性成为了该种燃... 燃料电池是一种高效、无污染的能量转换系统。作为第一代燃料电池,磷酸燃料以其原材料丰富、技术简单且成本低等优点成为当前商业化发展最快的一种燃料电池。磷酸燃料电池的效率比其他燃料电池低,如何提高磷酸燃料的有效性成为了该种燃料电池所研究的重点。 展开更多
关键词 磷酸燃料电池 生物质能 电力供给 效率转换
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磷酸型燃料电池中电解质性能的研究(Ⅱ)
11
作者 李蒙俊 邹红林 文春燕 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期310-311,共2页
简要叙述了磷酸型燃料电池(PAFC)最新研究进展,介绍了在相同条件下比较氢和甲烷作为燃料在磷酸(85% )电解质和A型电解质(多氟磷酸和磷酸的混合物)中的电化学行为。在130℃,将A型电解质燃料电池的输出特性与磷酸(... 简要叙述了磷酸型燃料电池(PAFC)最新研究进展,介绍了在相同条件下比较氢和甲烷作为燃料在磷酸(85% )电解质和A型电解质(多氟磷酸和磷酸的混合物)中的电化学行为。在130℃,将A型电解质燃料电池的输出特性与磷酸(85% )电解质燃料电池进行比较。全部试验在有参比电极的三电极试验电池中进行,试验电极采用自制电极,辅助电极采用光亮铂电极或者镀铂电极,参比电极采用动态氢电极。测量系统是由D.H.W 型恒电位/恒电流仪和3086 型记录仪组成。A型电解质燃料电池的输出功率高于磷酸(85% )电解质燃料电池,这是由于A型电解质具有较高的离子活性和活度。实验表明,A型电解质具有较高的电化学性能。 展开更多
关键词 磷酸燃料电池 电解质 甲烷 燃料电池
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低温磷酸型燃料电池
12
作者 孙彦平 申凯 刘颖 《煤炭综合利用译丛》 CSCD 北大核心 1989年第1期30-36,共7页
0 前言当前,美国、日本以及西欧等国对燃料电池的研究已不仅仅局限于航天和军事等高科技领域,而且把它作为下世纪普通燃料(如煤、天然气、轻油和重油等)高效、洁净的能源利用方式并推广到民用(1—10)。顾名思义,燃料电池是将所要求的燃... 0 前言当前,美国、日本以及西欧等国对燃料电池的研究已不仅仅局限于航天和军事等高科技领域,而且把它作为下世纪普通燃料(如煤、天然气、轻油和重油等)高效、洁净的能源利用方式并推广到民用(1—10)。顾名思义,燃料电池是将所要求的燃料通入电池与空气中的氧发生电化学反应而产生电流。其优点是:与热机不同,它没有象卡诺循环那样的极限效率。通过对废热的利用。 展开更多
关键词 电池 燃料电池 磷酸 低温
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聚磷酸铵基质子复合电解质在中温燃料电池中的应用
13
作者 王金香 彭小波 王芸 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1489-1493,共5页
用溶胶-凝胶法制备了复合固体电解质xNH4PO3-SiO2(x=1、2、4),并研究了该电解质在125~250℃范围内的导电性能以及电池性能。复合电解质的相结构分析表明,NH4PO3和SiO2在溶胶-凝胶法制备过程中没有发生化学反应;复合电解质的电导率随着N... 用溶胶-凝胶法制备了复合固体电解质xNH4PO3-SiO2(x=1、2、4),并研究了该电解质在125~250℃范围内的导电性能以及电池性能。复合电解质的相结构分析表明,NH4PO3和SiO2在溶胶-凝胶法制备过程中没有发生化学反应;复合电解质的电导率随着NH4PO3含量增大而提高,并与NH4PO3的形态相关。电导活化能随NH4PO3含量的上升而下降,表明在sol-gel法制备的复合电解质中,起电导作用的主要是NH4PO3,而SiO2主要起支撑作用;电导率随着环境气氛中含水量的提高而提高。以湿氢气为燃料和干氧气为氧化剂,用复合电解质制备的燃料电池最大功率在250℃为4.8mW/cm2。 展开更多
关键词 磷酸 复合电解质 电导 溶胶-凝胶 中温燃料电池
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高温质子交换膜磷酸流失问题的研究进展
14
作者 汤红英 邢瑞阳 《天津师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页
高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)因其较快的反应动力学、简化的水热管理系统以及较高的耐一氧化碳浓度而受到广泛关注,而目前使用最广泛的高温质子交换膜——磷酸掺杂的聚苯并咪唑(PBI/PA)体系面临严重的磷酸流失问题,难以应用于汽... 高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)因其较快的反应动力学、简化的水热管理系统以及较高的耐一氧化碳浓度而受到广泛关注,而目前使用最广泛的高温质子交换膜——磷酸掺杂的聚苯并咪唑(PBI/PA)体系面临严重的磷酸流失问题,难以应用于汽车领域,限制了基于PBI/PA的HT-PEMFCs的大规模应用.本文详细介绍了HT-PEMFCs的各种常见磷酸流失机理,重点总结了磷酸流失问题的解决方法,最后指出HT-PEMFCs发展存在的问题以及未来发展方向. 展开更多
关键词 高温质子交换膜 燃料电池 磷酸流失 聚苯并咪唑
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美国联合技术公司最新一代PureCell-400型磷酸燃料电池供电系统
15
作者 贾旭平 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期359-362,共4页
2011年2月,美国联合技术公司(UTC)宣布最新一代固定式磷酸燃料电池PureCell-400已实地运行100 000小时,取得里程碑式的成就(图1为PureCell-400型燃料电池外型图)。PureCell-400系统由空气处理系统、供电系统、电力系统模块、热管理... 2011年2月,美国联合技术公司(UTC)宣布最新一代固定式磷酸燃料电池PureCell-400已实地运行100 000小时,取得里程碑式的成就(图1为PureCell-400型燃料电池外型图)。PureCell-400系统由空气处理系统、供电系统、电力系统模块、热管理与水处理系统、燃料处理系统、冷却模块组成并实现远程监控。 展开更多
关键词 磷酸燃料电池 供电系统 400型 技术 美国 空气处理系统 水处理系统 系统模块
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磷酸燃料电池-两级并联热电发电器混合系统性能分析 被引量:1
16
作者 崔祥苏 黄跃武 梁珍 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第4期99-106,共8页
为回收利用磷酸燃料电池(phosphoric acid fuel cell,PAFC)运行中产生的余热以提高系统整体性能,建立一个由PAFC、回热器与两级并联热电发电器(two-stage parallel thermoelectric generator,TPTEG)组成的混合系统模型。综合考虑PAFC的... 为回收利用磷酸燃料电池(phosphoric acid fuel cell,PAFC)运行中产生的余热以提高系统整体性能,建立一个由PAFC、回热器与两级并联热电发电器(two-stage parallel thermoelectric generator,TPTEG)组成的混合系统模型。综合考虑PAFC的过电势损失、回热损失、热漏以及半导体的主要不可逆损失,通过数值分析得到PAFC的工作电流密度与TPTEG的工作电流密度之间的关系,确定混合系统中TPTEG的工作电流密度区间,推导混合系统的功率和效率表达式,分析TPTEG对PAFC余热回收的影响。结果表明,PAFC-TPTEG混合系统性能优于单一PAFC系统。研究燃料电池的工作温度、工作压力,热电元件对数、导热系数、优值系数对混合系统的影响,所得结果可进一步为研究PAFC与半导体热电发电器的混合系统性能提供一些理论依据。 展开更多
关键词 磷酸燃料电池 两级并联热电发电器 数值分析 混合系统 余热回收
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聚磷酸铵基新型固体电解质及其在燃料电池中的应用
17
作者 陈西林 夏长荣 郭庆祥 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第S1期256-259,共4页
介绍了一种新型的固体电解质,NH_4PO_3-(NH_4)_2SiP_4O_(13)复合物及其在燃料电池中的潜在应用。NH_4PO_3被认为是质子导体,并决定复合电解质的电化学性能;(NH_4)_2SiP_4O_(13)是复合电解质的支撑体,并具有提高复合电解质的稳定性作用。... 介绍了一种新型的固体电解质,NH_4PO_3-(NH_4)_2SiP_4O_(13)复合物及其在燃料电池中的潜在应用。NH_4PO_3被认为是质子导体,并决定复合电解质的电化学性能;(NH_4)_2SiP_4O_(13)是复合电解质的支撑体,并具有提高复合电解质的稳定性作用。250℃时,复合电解质的导电率约为0.01S·cm^(-1),导电率在含水气氛中比在干燥气氛中约高1个数量级.本文对该电解质进行了初步的研究,结果表明,在200~300℃范围内,导电率达10^(-2)S·cm^(-1)量级。该复合物因此有可能成为新一代全固态燃料电池的新型固体电解质。 展开更多
关键词 固体电解质 燃料电池 磷酸
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高温聚合物电解质膜燃料电池膜电极中磷酸分布及调控策略研究进展 被引量:4
18
作者 张巨佳 张劲 +2 位作者 王海宁 相艳 卢善富 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第9期164-178,共15页
高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)由于其较高的运行温度(140–200℃)而具有较快的电极反应动力学和良好的抗CO等杂质气体毒化能力以及简化水热管理等优势,是PEMFC的重要发展方向之一。HT-PEMFC的核心部件为基于磷酸掺杂聚合物电解... 高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)由于其较高的运行温度(140–200℃)而具有较快的电极反应动力学和良好的抗CO等杂质气体毒化能力以及简化水热管理等优势,是PEMFC的重要发展方向之一。HT-PEMFC的核心部件为基于磷酸掺杂聚合物电解质膜(HT-PEM)组装的膜电极(MEA)。在高温膜电极(HT-MEA)中,一方面聚合物电解质膜和催化层中的离子传导极大地依赖于磷酸的含量;而另一方面磷酸分子填充在高分子链周围会引起聚合物膜力学性能的下降,迁移进催化层中的磷酸容易导致阴阳极催化层的“酸淹”以及在铂催化剂表面吸附而降低催化剂活性。因此,研究磷酸在高温聚合物电解质膜电极中的分布状态和迁移过程,对构建高性能和高稳定性的HT-PEMFC至关重要。基于此,本文对近年来HT-MEA中磷酸的分布、动态迁移过程的研究现状进行了梳理分析,对HT-MEA(包括高温聚合物电解质膜和催化层)中磷酸分布和迁移的调节与优化策略研究进展进行了较全面的综述,并对其未来发展趋势进行了评述和展望。 展开更多
关键词 燃料电池 膜电极 高温聚合物电解质膜 催化层 磷酸
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磷酸基COFs/Nafion复合膜的质子通道调控及其性能研究
19
作者 宋国庆 李旭 +1 位作者 张东伟 何春清 《电源技术》 北大核心 2025年第5期1019-1026,共8页
质子交换膜燃料电池是一种将化学能转化为电能的发电装置,开发高效且环保的质子交换膜对于满足人们对清洁能源的需求至关重要。Nafion膜是一种商用的质子交换膜,在高湿度下易发生溶胀。为了提高Nafion膜的质子传导能力,可在其中简单掺... 质子交换膜燃料电池是一种将化学能转化为电能的发电装置,开发高效且环保的质子交换膜对于满足人们对清洁能源的需求至关重要。Nafion膜是一种商用的质子交换膜,在高湿度下易发生溶胀。为了提高Nafion膜的质子传导能力,可在其中简单掺杂小分子无机酸,然而该方法容易导致交换膜发生泄漏。为了同时提高Nafion质子交换膜的机械性能和质子电导率,通过界面法合成含有磷酸基的共价有机框架(COFs,TpPa-PO_(3)H_(2))并将其掺入Nafion基体中。采用溶液浇铸法制得一系列TpPa-PO_(3)H_(2)/Nafion复合质子交换膜,并利用多种方法系统研究了磷酸基COFs掺杂对复合膜的微结构和性能的影响。掺杂TpPa-PO_(3)H_(2)可降低复合膜的结晶度,显著提高吸水率。磷酸基COFs和Na-fion基质间强烈的静电作用改善了复合膜的机械性能和热稳定性,降低了溶胀率。测试结果表明磷酸基COFs/Nafion复合膜质子电导率比纯Nafion膜最高可提升101%,单电池功率密度最高可提升81.2%,是一类综合性能良好的燃料电池用质子交换膜。 展开更多
关键词 质子交换膜 磷酸基共价有机框架 燃料电池 质子电导率
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磷酸燃料电池-两级热电系统性能分析及负载匹配
20
作者 蒋树伟 黄跃武 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期28-34,共7页
建立一个利用磷酸燃料电池(PAFC)余热驱动两级半导体温差热电发电器(TTEG)的复合发电系统模型,考虑了PAFC电化学反应中的过电势损失、回热损失、热漏以及TTEG中的主要不可逆损失,导出PAFC,TTEG和复合系统的输出功率和效率的一般表达式,... 建立一个利用磷酸燃料电池(PAFC)余热驱动两级半导体温差热电发电器(TTEG)的复合发电系统模型,考虑了PAFC电化学反应中的过电势损失、回热损失、热漏以及TTEG中的主要不可逆损失,导出PAFC,TTEG和复合系统的输出功率和效率的一般表达式,得到PAFC和TTEG电流密度之间的关系。确定系统的优化工作区间,分析主要参数对复合系统性能的影响,给出负载电阻的最佳匹配条件,所得结果可为实际的PAFC-TTEG复合发电系统的设计和优化运行提供理论依据。 展开更多
关键词 磷酸燃料电池 热电发电器 余热回收 负载匹配
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