基于分子模拟的HT-PEMFC阴极反应路径及温度影响

• 作者: 吴玉厚 孙红 张添昱 李天一 李强
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: PEM 燃料电池 还原反应 分子模拟
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 1088-1098
• 页数: 11页
• 分类号: TM911.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2017.06.16

摘要

目的 研究高温质子交换膜(HT-PEM)燃料电池阴极氧还原反应特性,分析不同温度对反应系统能量、键长、键角和反应粒子运动速度的变化规律.方法 建立HT-PEM燃料电池阴极催化剂Pt(1 1 1)表面及氧分子模型,运用分子动力学原理,根据密度泛函理论和第一性原理,模拟HT-PEM燃料电池阴极氧分子在催化剂Pt(1 1 1)表面的吸附和4个氢离子依次与氧分子反应等过程.结果 氧分子的吸附和第1个氢离子与氧分子反应的时间最长;反应生成物水分子的键长为0.099 nm,H-O-H键角为104.5°,与实际测量值相符.结论 各步反应中,键长达到平衡需要的时间比键角达到平衡需要的时间短;随着温度的提高,各个反应粒子运动速度加快,系统能量达到平衡时需要的时间缩短,导致电化学反应速度提高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴玉厚		281	1922	22.0	31.0
2	孙红		125	390	11.0	15.0
3	李强		21	9	2.0	3.0
4	张添昱		10	0	0.0	0.0
5	李天一		2	0	0.0	0.0