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钙离子对质子交换膜燃料电池性能衰减机理研究被引量：2: 2020年; 采用试验方法,通过向质子交换膜燃料电池(PEMFC)的电极(阳极和阴极)注入2种浓度(200和500 mg/L)的Ca2+溶液,研究Ca2+对PEMFC电化学性能的影响;通过扫描电镜(SEM),能量散射谱仪(EDS)和电子探针(EPMA)对经Ca2+污染20 h后的电池性能的衰减机理进行研究。实验结果表明,经200和500 mg/L Ca2+污染PEMFC阳极20 h后,电池的电化学性能衰减明显,随着Ca2+浓度的增加,电池电化学性能衰减程度增大;SEM和EDS实验结果表明,经500 mg/L Ca2+污染PEMFC阳极20 h后,阴、阳两极的气体扩散层分别与阴、阳两极的催化层剥离,在质子交换膜、阳极催化层、阳极气体扩散层以及阴极气体扩散层均发现Ca元素,在质子交换膜上Ca元素含量高于其他部件上;EPMA实验结果表明,Ca2+污染PEMFC阳极后,Ca元素主要存在于质子交换膜上;研究结果表明,PEMFC电化学性能衰减的机理主要是由于Ca2+与质子交换膜中的质子发生离子交换反应并取代质子交换膜中的磺酸根基团上的质子形成新的磺酸盐结构所致。; 潘清谈金祝冯秋月王志强刘欣李朋; 关键词：质子交换膜燃料电池钙

模拟PEM燃料电池环境下垫片材料的机械性能研究被引量：7: 2018年; 通过实验的方法研究硅橡胶垫片材料在模拟的PEM燃料电池环境下的机械性能损伤情况。采用2种溶液模拟PEM燃料电池环境，一种溶液为接近实际PEM燃料电池环境的正规溶液（RS），另一种溶液为加速老化实验的加速持久性实验（ADT）溶液。采用电子天平测量试样暴露在模拟PEM燃料电池环境下一段时间后质量变化情况；通过光学显微镜观察垫片材料试样表面微观形貌变化；采用机械性能实验分别对未老化的试样和在模拟的PEM燃料电池环境下的老化试样进行研究。实验结果表职，试样在ADT环境下质量损失较大，在RS环境下试样质量变化不明显；光学显微镜结果表明试样表面由光滑变得粗糙，到产生裂纹，最后裂纹扩展；在模拟的PEM燃料电池环境下，随着老化时间的增加，试样抗拉强度和断裂伸长率随之降低；试样压缩永久变形随着老化时间的增加而增大，且随着酸性程度的增加而增大。; 殷金鹏谈金祝张武建李朋沈翔; 关键词：质子交换膜燃料电池垫片材料机械性能

金属钙离子浓度对PEMFC性能影响研究被引量：3: 2017年; 通过向PEMFC阳极添加3种浓度(即50、200、500 mg/L)金属钙离子溶液,研究金属钙离子浓度对PEMFC性能的影响。实验结果表明,随着Ca^(2+)浓度增加,燃料电池电压不断降低。在电流密度为500 m A/cm^2,相同的污染时间9 h的条件下,经50、200、500 mg/L Ca^(2+)污染后的电池电压相对于未污染的电池电压分别降低了14%、29%、64%;燃料电池的最大功率密度随着金属Ca^(2+)浓度的增加而降低,经50、200、500 mg/L Ca^(2+)污染9 h后的电池最大功率密度相对于未污染的电池最大功率密度分别降低了24%、33%、43%。电池经500 mg/L Ca^(2+)污染6 h,在500 m A/cm^2电流密度下恒电流放电2 h后,电池电压降低了58%。这些结果表明,Ca^(2+)及其浓度对PEMFC的电化学性能有显著的影响。; 李朋谈金祝韩雪梅柏静娴; 关键词：质子交换膜燃料电池

PEM燃料电池接触压力和电化学性能的研究被引量：4: 2016年; 考虑质子交换膜(PEM)燃料电池组装力和工作温度耦合作用对燃料电池双极板与气体扩散层(GDL)间接触压力和电化学性能的影响,采用有限元分析(finite element analysis,FEA)与实验相结合的方法对其进行研究。结果表明,组装力和温度对气体扩散层和双极板之间的接触压力有明显的影响。同时采用实验的方法研究组装力和温度对燃料电池电化学性能的影响,结果表明,当组装力为3.0 Nm和燃料电池温度为80℃时,燃料电池接触压力分布最均匀,电化学性能最优。实验结果与模拟结果吻合较好。; 韩雪梅谈金祝刘永昌李朋潘龙; 关键词：质子交换膜燃料电池双极板气体扩散层接触压力电化学性能

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李朋