文献类型：期刊文章

作　　者：戴海勤[1] 杨代军[1] 明平文[1] 李冰[1] 张存满[1] 汪殿龙[2]

DAI Haiqin;YANG Daijun;MING Pingwen;LI Bing;ZHANG Cunman;WANG Dianlong(Clean Energy Automotive Engineering Center,School of Automotive Studies,Tongji University,Shanghai 201804,China;School of Material Science and Engineering,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018,China)

机构地区：[1]同济大学汽车学院新能源汽车工程中心,上海201804 [2]河北科技大学材料科学与工程学院,石家庄050018

出　　处：《材料工程》

基　　金：科技部国家氢能专项项目(2018YFB1502505)。

年　　份：2023

卷　　号：51

期　　号：6

起止页码：20-28

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、DOAJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)通常需活化才能发挥其最佳性能。与传统的活化方法相比,电化学氢泵可以节约时间和氢气成本。电化学氢泵是一种使氢气在阳极氧化成质子,然后质子在外加电场作用下迁移到阴极并且被还原成氢气的方法。借助极化曲线测试、交流阻抗测试和循环伏安测试等方法研究电化学氢泵活化后PEMFC的发电性能、内部阻抗和催化剂电化学活性比表面积(electrochemical specific area,ECSA)的变化,进而分析其活化机理。此外,研究不同电流密度、进气湿度和活化温度对氢泵活化效果的影响。结果表明:氢泵活化后,燃料电池发电性能显著提升,Tafel斜率降低,电荷传输阻抗和质量传输阻抗降低,欧姆阻抗基本不变,ECSA增加,因此氢泵活化机制与催化剂活性物种数量、催化层微观结构有关。在电流密度200 mA·cm^(-2)下氢泵活化的效果强于100 mA·cm^(-2)。在进气湿度为150%RH下氢泵活化的效果强于100%RH和200%RH。另外,活化温度对氢泵活化效果的影响不大,在常温下氢泵活化30 min即可使燃料电池完全活化。

关 键 词：质子交换膜燃料电池 电化学氢泵活化  交流阻抗 循环伏安

分 类 号：O646.54]