掺杂SiO2对PEMFC低湿度性能的影响

• 作者: 俞红梅 宋微 王亮 缪智力 衣宝廉 赵丹 邵志刚
• 来源期刊: 电源技术
• 学科: 工学
• 关键词: 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 自增湿 催化层 SiO2 低湿度
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 268-271
• 分类号: TM911.4
• 字数: 3603字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-087X.2010.03.016

摘要

采用磺化SiO2/Nafion自增湿膜作为质子交换膜,采用掺杂了纳米SiO2或经过磺化处理的SiO2的催化层作为阴极催化层,考察了饱和增湿条件下由自制质子交换膜和阴极催化层组成样品的接触角和质子电导率.在饱和增湿进气条件下考察了其对电池性能,电化学特性的影响,同时降低进气湿度,考察电池性能变化.结果表明,掺杂SiO2提高了催化层的亲水性;掺入纳米SiO2降低了阴极催化层的质子电导率,而掺入磺化SiO2提高了其质子电导率.在饱和增湿进气时,采用磺化SiO2/Nafion自增湿膜大幅地降低了电池的欧姆电阻.采用自增湿膜同时阴极催化层内掺入纳米SiO2降低了电池性能,而掺杂磺化SiO2电池性能有所提高.在干气进气条件下,不论是单独采用磺化SiO2/Nafion复合膜还是在阴极催化层加入纳米SiO2或者磺化处理过的SiO2,电池性能均有所提高.