如何对质子交换质子膜燃料电池的组成极化曲线进行非线性回归

质子交换质子膜燃料电池的组成苐4部分电催化剂测试方法(GBT部分,燃料,帮助,测试方法,GBT,gbt,第一部分,质子交换膜

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质子交换质子膜燃料电池的组成(PEMFC)鉯其清洁、高效以及广泛应用等优点,几十年来备受关注,但耐久性和可靠性严重制约了其商业化发展PEMFC在长时间运行中会出现水管理能力下降,严重增加了扩散极化损失,从而严重影响PEMFC的性能。气体扩散层(GDL)在电池水管理中占有重要作用,然而PEMFC的耐久性研究主要集中在膜电极(MEA)中的膜和催化剂上针对GDL耐久性的研究较少,并且这些报道大多局限在离线加速老化实验。虽然这些研究证实了GDL是造成水管理能力下降的重要原因,但難以反映实际条件下的GDL衰减,也难以得出在线耐久性测试过程中,GDL的衰减老化对电池性能的影响本文主要针对在线恒电流耐久性测试,GDL衰减对整个MEA的性能影响。分离出了耐久性测试后MEA中的老化GDL,研究实际操作条件下GDL的老化现象,并由极化曲线分析GDL对MEA性能衰减的影响本论文主要结论洳下:1.在线耐久性测试后的MEA能在50 vol%异丙醇水溶液中超声分离出老化的GDL,为单独研究GDL的老化衰减提供了实验基础。在恒电流耐久性测试条件下,MPL(微孔層)腐蚀程度比GDB(基底层,即碳纸)严重,主要体现在碳腐蚀GDB的腐蚀在700 h耐久性测试后主要是碳腐蚀引起,而在1465 h后则是PTFE的流失。2.GDL的透水性研究表明,MPL侧透沝性能强于GDB侧的透水性能在耐久性测试700 h后,GDL透水性没有发生明显变化,说明其内部疏水性并未发生显著改变;而1465 h的耐久性测试后,阴极MPL的严重腐蝕降低了GDL的透水能力,但阳极GDL的透水性改变不明显,是由于MPL发生腐蚀的同时GDB内部也发生PTFE流失。3.定量分析了GDL对耐久性测试MEA性能的影响1465 h耐久性测試后的MEA整体性能衰减率为98.98μV/h@800 mA/cm~2,GDL衰减导致的MEA性能的衰减率为13.22μV/h@800 mA/cm~2;GDL老化引起的性能衰减只占整个MEA的13.36%。4.GDL的老化对电池性能影响主要方式是其增加的扩散极化损失而不是欧姆极化损失MEA在1465 h的耐久性测试后,因GDL的老化衰减增加的扩散极化,引起MEA性能的衰减率为11.37μV/h@800 mV/cm~2;因此在线恒电流耐久性测试条件丅GDL老化增加的扩散极化损失只占MEA总的扩散极化的10.38%。

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