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RON9613金虫 (小有名气)
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为什么PEMFC的MEA性能这么差呢？
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PEM用的事Nafion-117，阴阳极用的都是憎水处理多的碳纸。电极面积为2.2cm*2.2cm。阴极催化剂为6%PTFE 、20%Pt/C、乙醇和水的混合物，阳极催化剂为5%的Nafion液、20%Pt/C、乙醇和水的混合物。阴阳极Pt/C载量为1.5mg/cm2。热压条件为135℃、160s、0.2MPa。MEA的开路电压最高位0.87V左右，但是电压随着电流密度增加下降的很快，因此功率密度很低。现在不知道问题出哪里，想请各位指教一下哈！ Power Density.jpg  Voltage.jpg |
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【答案】应助回帖
★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
RON9613: 金币+3 2013-04-12 13:42:07
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RON9613: 金币+3 2013-04-12 13:42:07
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这是实验室一直在做的方向吗？方法也是一直延续下来的吗？是H-O燃料电池吗？还是直接甲醇的？ 如果是氢氧的话，那性能就很差了！ 在催化层中添加PTFE可能不是一个很好的注意！ 从你的I-V曲线来看，在电化学极化区，电池的电压下降很快，可以说明电极的三相界面做的不好，这个可以从调整Nafion与Pt/C的比例着手改善； 在欧姆极化区的电压也下降很快（你可以看看别人的文章），这个可能是由于各部件的接触不好，或者是你的制备工艺不行所造成的。 再一个，你的Nafion膜处理的方式不对，从你的开路电压可以看得出。正确的是：先要在双氧水中煮一个小时（去掉有机物），清洗后，再要在稀硫酸中煮一个小时（让Nafion膜充分质子化，很有可能是你的Nafion被重金属离子污染，导致电池性能下降过快） 总之，这个性能很差，如果刚开始做的话，还有很多因素还需摸索！加油！ |
9楼2013-04-12 09:40:20
2楼2013-04-10 20:53:33
3楼2013-04-10 21:53:13
RON9613
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5楼2013-04-11 09:10:48
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其实我主要不是做催化剂层，我研究的是复合质子交换膜，不是全氟磺酸材料，而是添加了固体酸，现在做这个系列的实验其实主要是相熟悉MEA的制备，只要制备出来的Nafion膜的MEA性能过的去就可以，所以主要还是想再催化剂层方面改进，阴极今天我听了版主的建议用了Nafion液，开路电压确实是上去了，有0.98v左右，但是功率密度依然很低，最大也只有30mW/cm2，不知道是不是我做的催化剂层没有分散均匀。Nafion膜的处理方法是以前一个老师叫我的，我从文献上看到的基本也是你说的这3个步骤，所以我也挺奇怪的。不过我觉得可能主要还是在气体扩散电极上添加催化剂层这个步骤没有做好，我是先称的Pt/C，然后加入微量的蒸馏水，磨几分钟，然后加入乙醇，磨了几分钟，最后才加入Nafion液，磨几分钟，然后用画笔刷到气体扩散层上去的，不过刷的时候催化剂浆料混容易干掉，所以我会边刷边滴几滴乙醇，还有其实最后会浪费掉不少的催化剂浆料。这些都是以前的老师教的，现在的导师对这方面一窍不通，一般都是自己摸索，  |
11楼2013-04-12 13:53:30
RON9613
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4楼2013-04-11 08:58:14
6楼2013-04-11 18:40:39
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7楼2013-04-11 21:05:27
8楼2013-04-12 08:33:17
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10楼2013-04-12 13:39:19
