低氢气计量比下车载工况燃料电池电堆耐久性研究?

• 作者: 常丰瑞 杨代军 马建新 黄俭标
• 来源期刊: 高校化学工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 燃料电池 耐久性 阳极计量比 碳腐蚀
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 反应工程
• 页码范围: 1364-1370
• 页数: 7页
• 分类号: TM911.48
• 字数: 3075字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2015.06.012

摘要

考察了1.9 kW质子交换膜燃料电池电堆在低氢气化学计量比，电流快速连续变载条件下的耐久性。在244 h工况运行后，在电流密度为800 mA×cm-2的条件下，电堆单电池平均电压从0.616 V下降到0.464 V，衰退率为0.623 mV×h-1，由此可见电堆出现快速性能衰退。在实验过程中，车载工况使得电堆阴阳极进气压力以及进气温度出现明显波动，从而导致膜电极组件(MEA)遭受周期性的机械应力与热应力冲击。此外，在氢气化学计量比为1.05条件下，电流快速连续加载会导致供气系统响应迟缓，气体供应不及时，甚至导致燃料局部供应不足，这可加剧载体碳腐蚀。极化曲线、循环伏安法(CV)测试、电化学交流阻抗谱(EIS)表征发现，电化学活性面积的下降引起了电堆的快速、不可逆的衰退。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)表征显示阳极催化层厚度变薄，阴阳极催化剂颗粒出现不同程度的长大。可见，在车载工况下，由于低氢气计量比引起的局部缺氢，加速了碳载体腐蚀，并使Pt颗粒的团聚以及流失，影响燃料电池性能。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马建新	同济大学新能源汽车工程中心	123	1038	16.0	22.0
5	杨代军	同济大学新能源汽车工程中心	27	125	7.0	9.0
9	黄俭标	同济大学新能源汽车工程中心	1	2	1.0	1.0
13	常丰瑞	华东理工大学资源与环境学院	1	2	1.0	1.0