质子交换膜燃料电池电极介尺度多相反应过程研究

项目名称： 质子交换膜燃料电池电极介尺度多相反应过程研究

项目编号： No.91434106

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 俞红梅

作者单位： 中国科学院大连化学物理研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 为提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能，降低PEMFC中贵金属铂的用量，本项目拟对膜电极(MEA)中的多组分反应与传递过程进行深入研究。针对MEA介尺度结构,研究催化剂活性表面和质子导体表面、气/液/固相界面中，反应气体、生成水的多组分传递、吸/脱附、电化学反应的耦合过程，构筑介尺度结构有序化的MEA模型并探索有序结构上的催化剂组装方法，以提高贵金属催化剂的利用率， 建立高电流密度运行条件下的高效传质通道与电化学反应界面。本项目拟通过实验表征、微观/宏观分析和集成验证试验等，通过现代电化学方法和现代谱学技术，结合模型计算以及电池性能，阐明PEMFC有序低Pt膜电极的微结构与电性能的内在联系，并在其指导下获得具有稳定有序微结构的低Pt膜电极制备方案，改善电化学反应的“三相界面”，提高膜电极的性能、稳定性及使用寿命。实现MEA介尺度结构分析与构筑、传质过程与电化学反应过程研究的突破与创新。

中文关键词： 燃料电池；膜电极；低Pt；有序化；

英文摘要： To improve the performance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) with low platinum loading, this project will focus on the process in membrane electrode assembly (MEA). In the microstructure of MEA, the active surface of electrocatalyst, proton co

英文关键词： fuel cell；membrane electrode assembly；low Pt；ordered；