PEMFC膜电极材料退化的研究进展 被引量：6

1

作者 王芳 唐浩林 +1 位作者 潘牧 袁润章 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期64-66,共3页

对质子交换膜燃料电池膜电极材料的退化行为、降解机理和影响因素进行了综述,认为膜的退化主要原因是:高分子的分解导致膜的电导率下降和膜出现小孔对反应原料渗透。催化层的退化,是由C载体的腐蚀和Pt的电迁移所致。

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 膜电极(mea) 退化

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DMFC用膜电极组件的结构及性能 被引量：6

2

作者 刘桂成 王一拓 +1 位作者 王萌 王新东 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期66-69,共4页

使用加热喷涂技术代替传统室温喷涂法制备立体化层,将立体化层引入直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜电极组件(MEA)的结构中,优化立体化层中的Nafion载量,以增大催化层和质子交换膜之间的结合力,减少缝隙,进而降低电池内阻和物料传质阻抗。交... 使用加热喷涂技术代替传统室温喷涂法制备立体化层,将立体化层引入直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜电极组件(MEA)的结构中,优化立体化层中的Nafion载量,以增大催化层和质子交换膜之间的结合力,减少缝隙,进而降低电池内阻和物料传质阻抗。交流阻抗谱(EIS)和极化曲线证明:立体化层Nafion离子聚合物的最佳载量为0.6 mg/cm2;立体化处理的MEA较传统MEA的功率密度峰值提高19.46%;加热立体化技术将电池性能在55℃下提高到151.2 mW/cm2,机理是在进一步降低电池欧姆阻抗的同时,增大了催化层的活性面积。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 膜电极组件(mea) 立体化层

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质子交换膜燃料电池膜电极铂担载量分析测定 被引量：3

3

作者 景粉宁 俞红梅 +2 位作者 侯明 明平文 衣宝廉 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期325-328,共4页

膜电极组件(Membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部分,其催化层的铂含量与电池的性能和成本密切相关。通过直接处理MEA的方法得到测试样品,然后用三种方法(石墨炉原子吸收光谱、电感耦合等离子体原子发... 膜电极组件(Membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部分,其催化层的铂含量与电池的性能和成本密切相关。通过直接处理MEA的方法得到测试样品,然后用三种方法(石墨炉原子吸收光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱和极谱分析法)分别测定其铂含量。通过对比三种方法的测试结果和理论计算值,建立了一种准确、方便的膜电极处理和铂担载量测试方法来分析、评价PEMFC的关键材料——MEA。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 膜电极(mea) 铂担载量 分析方法

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自呼吸式DMFC膜电极组件的新结构

4

作者 张健 尹鸽平 +1 位作者 王家钧 赖勤志 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期267-269,共3页

提出一种新型的自呼吸式膜电极组件(MEA)结构,将用作阴极集流体的薄金属拉伸网直接嵌入阴极催化层中。电化学阻抗分析表明,新型MEA比传统MEA的欧姆电阻和扩散阻抗更小。新型MEA的最大功率密度可达9.6 mW/cm2(电池温度为25℃),比传统MEA... 提出一种新型的自呼吸式膜电极组件(MEA)结构,将用作阴极集流体的薄金属拉伸网直接嵌入阴极催化层中。电化学阻抗分析表明,新型MEA比传统MEA的欧姆电阻和扩散阻抗更小。新型MEA的最大功率密度可达9.6 mW/cm2(电池温度为25℃),比传统MEA提高了10.3%。长时间40 mA/cm2恒流测试表明,新型MEA有增强的氧传输速率和较好的水管理能力,因此电压衰减速率较小。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 膜电极组件(mea) 自呼吸式 集流体

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PEMFC膜电极组件关键材料的回收

5

作者 徐峰 木士春 潘牧 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期329-331,共3页

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极组件(MEA)的结构及关键材料做了介绍,综述了MEA关键材料的回收方法。认为超临界流体法较好;醇分离法和浸渍分离法如能作进一步改进,也值得考虑。

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 膜电极组件(mea) 回收 PT

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硫化氢燃料电池的无机质子传导膜与MEA制备和性能(英文)

6

作者 钟理 Chuang Kar 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1875-1881,共7页

制备了硫化氢固体氧化物燃料电池的无机质子传导膜和膜-电极-组装(MEA)。用扫描电镜(SEM)和电化学阻抗(EIS)技术表征了无机质子传导膜和MEA的形貌与性能。研究了不同膜厚和掺杂或没有掺杂Li2WO4组分的传导膜和MEA的性能。结果表明,与没... 制备了硫化氢固体氧化物燃料电池的无机质子传导膜和膜-电极-组装(MEA)。用扫描电镜(SEM)和电化学阻抗(EIS)技术表征了无机质子传导膜和MEA的形貌与性能。研究了不同膜厚和掺杂或没有掺杂Li2WO4组分的传导膜和MEA的性能。结果表明,与没有掺杂Li2WO4组分制备的MEA相比,掺杂了Li2WO4组分制备的MEA的电导提高了一个数量级,掺杂了Li2WO4制备的MEA硫化氢燃料电池在操作条件下具有更好的化学稳定性和电化学性能。以Mo-Ni-S为主要成分的复合阳极、0.8mm厚和组成为67wt% Li2SO4+8wt% Li2WO4+25wt% Al2O3复合材料制备的质子传导膜、NiO为主要组分的复合阴极构成的MEA硫化氢燃料电池,在650、700和750℃时,最大输出功率密度分别达到50、85和130mW·cm-2,最大电流密度分别为200、350和480mA·cm-2。 展开更多

关键词 膜-电极-组装(mea) 质子传导膜 固体氧化物燃料电池 硫化氢

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质子交换膜燃料电池膜电极组件研究进展综述 被引量：9

7

作者 鲍冰 刘锋 +5 位作者 段骁 栗云彦 唐玲 崔浩 陈家林 黄龙 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期73-82,共10页

燃料电池具有能量密度高、利用率高和清洁安静等优点,质子交换膜燃料电池因能够在近常温条件下工作而备受关注,其中膜电极是燃料电池的核心部件。综述了质子交换膜燃料电池膜电极组件的研究进展,从质子交换膜、催化层和气体扩散层3方面... 燃料电池具有能量密度高、利用率高和清洁安静等优点,质子交换膜燃料电池因能够在近常温条件下工作而备受关注,其中膜电极是燃料电池的核心部件。综述了质子交换膜燃料电池膜电极组件的研究进展,从质子交换膜、催化层和气体扩散层3方面阐述各部件在膜电极中的作用,及其对膜电极性能的影响,并讨论通过调控膜电极中不同部件的结构提高膜电极性能的方法,提高贵金属催化剂的利用率,降低膜电极组件中贵金属用量。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFCs) 膜电极(mea) 催化层(CL) 气体扩散层(GDL)

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DFAFC膜电极组件阳极催化层结构的设计

8

作者 康永印 任明军 +1 位作者 邹志青 杨辉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期184-187,共4页

设计了混合单催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]、双催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]和三层催化层[m(PtRu)∶m(Pd)∶m(PtRu)=1∶2∶1]等阳极催化层结构的膜电极组件(MEA),催化剂总载量均为8 mg/cm2。混合单催化层和三层催化层可提高直接甲酸燃... 设计了混合单催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]、双催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]和三层催化层[m(PtRu)∶m(Pd)∶m(PtRu)=1∶2∶1]等阳极催化层结构的膜电极组件(MEA),催化剂总载量均为8 mg/cm2。混合单催化层和三层催化层可提高直接甲酸燃料电池(DFAFC)的稳定性和燃料利用率。以2 mol/L甲醇+10 mol/L甲酸为燃料,三层催化层MEA的峰值功率密度从以10 mol/L甲酸为燃料的36.6 mW/cm2提高到43.1 mW/cm2,放电电压从0.44 V提高到0.45 V。 展开更多

关键词 直接甲酸燃料电池(DFAFC) 性能 阳极催化层 膜电极组件(mea)

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乙烷PBI/H_3PO_4质子传导膜燃料电池性能

9

作者 陈建军 钟理 Chuang Karl 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第1期132-137,共6页

研究了以乙烷作为燃料、掺杂了H3PO4的聚苯并咪唑(PBI)材料作为质子传导膜、Pt/C作为电极催化剂构成的燃料电池电化学性能。采用溶液铸造法制备了PBI/H3PO4质子传导膜,考察了在PBI膜中H3PO4的掺杂量与时间的关系及乙烷气体在增湿和不增... 研究了以乙烷作为燃料、掺杂了H3PO4的聚苯并咪唑(PBI)材料作为质子传导膜、Pt/C作为电极催化剂构成的燃料电池电化学性能。采用溶液铸造法制备了PBI/H3PO4质子传导膜,考察了在PBI膜中H3PO4的掺杂量与时间的关系及乙烷气体在增湿和不增湿条件下PBI/H3PO4燃料电池的电化学性能;探讨了电池的反应机理及不同操作温度对电池性能的影响。结果表明,PBI膜H3PO4适宜的掺杂时间为8h,电解质中掺杂600mol%H3PO4;乙烷气体增湿后,电池性能变好;操作温度提高,电化学反应速率加快,电池的输出电流与功率密度增加。结构为C2H6,(Pt/C阳极)/PBI/H3PO4膜/(Pt/C阴极),O2的单电池,在200℃和0.1Mpa、乙烷气体的湿度从0增加到0.02kgH2O/kg乙烷时,电池的最大输出电流密度从1.5mA·cm-2增加到34mA·cm-2,最大功率密度从0.33mW·cm-2增加到5.5mW·cm-2。 展开更多

关键词 聚苯并咪唑(PBI) 燃料电池 乙烷 膜电极组装(mea)

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YSZ传导膜H_2S固体氧化物燃料电池

10

作者 钟理 黄健光 Chuang Karl 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期610-614,共5页

研究了Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)氧离子传导膜H2S固体氧化物燃料电池性能。掺杂NiS、电解质、Ag粉和淀粉制备了双金属复合MoS2阳极催化剂,掺杂电解质、Ag粉和淀粉制备了复合NiO阴极催化剂,用扫描电镜对YSZ和膜电极组装(MEA)进行了表征,比较... 研究了Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)氧离子传导膜H2S固体氧化物燃料电池性能。掺杂NiS、电解质、Ag粉和淀粉制备了双金属复合MoS2阳极催化剂,掺杂电解质、Ag粉和淀粉制备了复合NiO阴极催化剂,用扫描电镜对YSZ和膜电极组装(MEA)进行了表征,比较了不同电极催化剂的性能和极化过程,考察了不同温度对电池性能的影响。结果表明,双金属复合MoS2/NiS阳极催化剂在H2S环境下比Pt和单金属MoS2催化剂稳定,复合NiO阴极催化剂比Pt性能好,在电极催化剂中加入Ag可显著提高电极的导电性;与Pt电极相比,复合MoS2阳极和复合NiO阴极催化剂的过电位较小,阳极的极化比阴极侧小;温度升高,电池的电流密度与功率密度增加,电化学性能变好。在750℃、800℃、850℃和900℃及101.13 kPa时,结构为H2S、(复合MoS2阳极催化剂)/YSZ氧离子传导膜/(复合NiO阴极催化剂)、空气的燃料电池最大功率密度分别为30 mW/cm2、70 mW/cm2、155 mW/cm2及295 mW/cm2、最大电流密度分别为120 mA/cm2、240 mA/cm2、560 mA/cm2和890 mA/cm2。 展开更多

关键词 Y2O3稳定的ZrO2(YSZ) 燃料电池 硫化氢 膜电极组装(mea)

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直接甲醇燃料电池用催化阻醇MEA的制备

11

作者 田爱华 陈海伦 +1 位作者 孟庆然 申东辉 《电池》 CAS 北大核心 2022年第1期21-24,共4页

针对直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂活性低和甲醇渗透等问题,利用Pd的催化阻醇性能,以油胺表面活性剂为添加剂,还原Pd络合物,合成基于Pd的催化阻醇纳米材料,并涂覆到质子交换膜上,与阴极、阳极构成四合一复合膜电极组件(MEA)。与常规三合... 针对直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂活性低和甲醇渗透等问题,利用Pd的催化阻醇性能,以油胺表面活性剂为添加剂,还原Pd络合物,合成基于Pd的催化阻醇纳米材料,并涂覆到质子交换膜上,与阴极、阳极构成四合一复合膜电极组件(MEA)。与常规三合一MEA相比,复合MEA的质子电导率更高,甲醇渗透率降低了20%,电池性能得到提升。在30℃、60℃和80℃温度下,复合MEA制备的电池性能均高于常规MEA制备的,最高输出功率密度达152.32 mW/cm^(2)。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 催化 甲醇渗透 膜电极组件(mea) 质子电导率 质子交换膜

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纳米复合Li_2SO_4质子传导膜H_2S中温燃料电池(英文)

12

作者 钟理 Chuang Karl 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期117-123,共7页

开发了一种制备纳米复合Li_2SO_4质子传导电解质和膜电极组装(MEA)的工艺.与传统的丝网涂布工艺不同,新的制备工艺是将阳极、阴极催化剂与纳米复合电解质同时一次压制成MEA.这就使得MEA的设计具有某些结构上的特点,由于膜厚减少和电极... 开发了一种制备纳米复合Li_2SO_4质子传导电解质和膜电极组装(MEA)的工艺.与传统的丝网涂布工艺不同,新的制备工艺是将阳极、阴极催化剂与纳米复合电解质同时一次压制成MEA.这就使得MEA的设计具有某些结构上的特点,由于膜厚减少和电极与电解质之间的接触良好,可以降低电解质与电极之间的欧姆电阻,提高其机械和导电性能,增加膜的质子传导性以及改善电池的性能.用电子扫描电镜(SEM)和电化学阻抗分析技术对电解质薄膜进行了表征,结果表明,纳米复合材料改善了MEA的总体性能.由于膜的致密性和不透气性,不会发生气体穿透过膜的现象.MEA在H_2S环境中很稳定.电池结构为H_2S,(MoS_2/NiS +Ag+电解质量+淀粉) /Li_2SO_4+Al_2O_3/(NiO+Ag+电解质量+淀粉),空气、MEA厚为0.8mm、电解质组成为65% Li_2SO_4+35% Al_2O_3的单电池在680℃时产生最大功率密度为130mW/cm^2,相应的电流密度为200mW/cm^2. 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 膜电极组装(mea) 硫化氢 质子传导膜

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PEMFC用氢-空自增湿MEA的性能 被引量：1

13

作者 吕维忠 刘志祥 +1 位作者 王诚 张密林 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期127-130,共4页

采用流延法重铸Pt掺杂的Pt-PSFA复合膜,组装了常压氢-空自增湿质子交换膜燃料电池(PEMFC)。通过对催化剂层载量、平整层载量的优化,利用催化剂涂覆膜(CCM)技术制备了性能稳定的自增湿膜电极组件(MEA)。在常压、操作温度为60℃、干燥反... 采用流延法重铸Pt掺杂的Pt-PSFA复合膜,组装了常压氢-空自增湿质子交换膜燃料电池(PEMFC)。通过对催化剂层载量、平整层载量的优化,利用催化剂涂覆膜(CCM)技术制备了性能稳定的自增湿膜电极组件(MEA)。在常压、操作温度为60℃、干燥反应气的条件下,Pt-PSFA复合膜组装的PEMFC的最大功率密度为448 mW/cm2。MEA的活性面积从6.25 cm2增大到25 cm2,PEMFC的性能几乎没有衰减。 展开更多

关键词 自增湿 质子交换膜(PEM) 膜电极组件(mea) 铂

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异形直接甲醇燃料电池的研究进展 被引量：5

14

作者 汪兴兴 倪红军 +1 位作者 朱昱 黄明宇 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期386-388,共3页

概述了直接甲醇燃料电池(DMFC)的特点;介绍了多种DMFC的异形结构及燃料异形流动相的研究现状;分析了异形DMFC的特点:自身可以储存燃料、可用于各种结构和尺寸的移动电源,有希望解决甲醇渗漏问题;说明了异形DMFC存在功率密度低和制备过... 概述了直接甲醇燃料电池(DMFC)的特点;介绍了多种DMFC的异形结构及燃料异形流动相的研究现状;分析了异形DMFC的特点:自身可以储存燃料、可用于各种结构和尺寸的移动电源,有希望解决甲醇渗漏问题;说明了异形DMFC存在功率密度低和制备过程复杂等缺陷;指明了今后异形DMFC的发展方向。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 膜电极组件(mea) 管状结构 流动相

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车用燃料电池电堆关键技术研究现状 被引量：9

15

作者 章俊良 程明 +5 位作者 罗夏爽 李慧媛 罗柳轩 程晓静 闫晓晖 沈水云 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-28,共28页

“双碳”政策大大推动了氢能的发展,而燃料电池作为氢能利用的最佳方式,迎来了新一轮的研究与产业热潮,尤其是商业化较为成熟的车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)引发了众多关注。膜电极(MEA)和双极板(BPP)是PEMFC电堆的两大核心部件,决定... “双碳”政策大大推动了氢能的发展,而燃料电池作为氢能利用的最佳方式,迎来了新一轮的研究与产业热潮,尤其是商业化较为成熟的车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)引发了众多关注。膜电极(MEA)和双极板(BPP)是PEMFC电堆的两大核心部件,决定了电堆的性能和成本。水热管理和低温启动技术对于电堆性能的实现和实际应用的推广也起到了至关重要的作用。本文全面深入地阐述了车用PEMFC膜电极、双极板、水热管理、低温启动等技术对电堆性能、寿命和成本的影响规律,进一步指出各项技术的发展趋势。除此之外,车用燃料电池的商业化应用短期将围绕公共交通以及重型商用车等大型车辆开展,而乘用车对电堆的功率密度和成本提出了更高的要求。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 膜电极(mea) 双极板(BPP) 水热管理 低温启动技术 电堆性能 电堆成本 功率密度

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放电电流密度对DMFC交流阻抗的影响 被引量：2

16

作者 刘桂成 田哲 +1 位作者 王一拓 王新东 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期179-181,共3页

测试了膜电极组件(MEA)在不同工作电流密度(J)下的交流阻抗谱,并用等效电路L1R1(CR2)[QR3(L2R4)]进行拟合。内阻变化最平缓,先减小,后略微增大,变化幅度小于初始值的10%;阴极法拉第阻抗随着电流密度的增大而减小,当J>1.00 A/cm2时,... 测试了膜电极组件(MEA)在不同工作电流密度(J)下的交流阻抗谱,并用等效电路L1R1(CR2)[QR3(L2R4)]进行拟合。内阻变化最平缓,先减小,后略微增大,变化幅度小于初始值的10%;阴极法拉第阻抗随着电流密度的增大而减小,当J>1.00 A/cm2时,产生的水膜导致三相界面减少后,该阻抗又增大;阳极反应的法拉第阻抗变化最显著,随着电流密度的增大而骤降,证明阳极反应阻抗取决于过电势;过电势不断增大,放电电流增加,导致催化剂表面的吸附物减少,使得阴极双电层电容特性不断增大,体现阳极反应中间物电催化性能的法拉第阻抗和弛豫现象的电感均降低。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 膜电极组件(mea) 电流密度 交流阻抗

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直接甲酸燃料电池的研究进展 被引量：2

17

作者 吕艳卓 郭文轩 +1 位作者 阙奕鹏 王振波 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期54-56,共3页

从甲酸的特性和直接甲酸燃料电池(DFAFC)的优势出发,介绍了DFAFC的研究进展。分析了膜电极组件(MEA)中的关键材料,电催化剂和质子交换膜等对DFAFC性能的影响。总结了单体电池性能下降的原因,并讨论了DFAFC目前存在的问题。

关键词 直接甲酸燃料电池(DFAFC) 膜电极组件(mea) 电催化剂 电池性能

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Pt/C催化剂的分散和表征 被引量：1

18

作者 谢方艳 田植群 沈培康 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期599-601,共3页

利用对Pt/C催化剂分散体系的Zeta电位测定,研究了催化剂在不同溶剂中的分散效果。研究结果说明团聚的Pt/C催化剂在溶剂中分散与溶剂的性质有关,研究所用的溶剂中异丙醇对Pt/C催化剂的分散性最好,经过分散处理后催化剂的颗粒最小。实验... 利用对Pt/C催化剂分散体系的Zeta电位测定,研究了催化剂在不同溶剂中的分散效果。研究结果说明团聚的Pt/C催化剂在溶剂中分散与溶剂的性质有关,研究所用的溶剂中异丙醇对Pt/C催化剂的分散性最好,经过分散处理后催化剂的颗粒最小。实验结果还发现催化剂的分散效果与溶剂的粘度成反比关系,即粘度越大分散效果越好。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 膜组装电极(mea) PT/C 催化剂 ZETA电位

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微型直接甲醇燃料电池的研究进展

19

作者 王一拓 刘桂成 +1 位作者 王萌 王新东 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期346-349,共4页

介绍了微型直接甲醇燃料电池(μDMFC)用膜电极组件(MEA)的特殊改性,以克服燃料和氧化物低流通性及阴极结构性水淹的问题;介绍了μDMFC的原料储存供应、集电板加工和堆体设计的进展;对μDMFC的发展和改进进行了展望。

关键词 直接甲醇燃料电池(DMFC) 膜电极组件(mea) 水管理 原料供给

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