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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 为什么PEMFC的MEA性能这么差呢？
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RON9613

金虫 (小有名气)

[求助] 为什么PEMFC的MEA性能这么差呢？

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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hq
1楼 2013-04-10 19:44:18
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chgyhit

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by RON9613 at 2013-04-11 09:10:48
对的，是6%的PTFE，一直都是这么做的，这个有什么问题吗？Pt/C:6%PTFE:乙醇:蒸馏水的质量比=1:7:3:3。然后从室温一小时烧到350℃随炉冷回室温。碳纸我是向厂家买的，应该是已经负载了微孔层了吧，我的老师也是用的 ...

你用PTFE作为催化层的粘结剂本身就不太好，为啥不用nafion呢？还有从厂家买回来的碳纸一般是不会负载微孔层的，你要现在憎水处理的碳纸上负载一层碳材料和PTFE的混合层，然后烧；在在此基础上负载催化层
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6楼2013-04-11 18:40:39
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sehensie

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
RON9613: 金币+2, ★有帮助 2013-04-11 08:45:11
从你的曲线来看极化电阻和欧姆电阻偏大，极化电阻建议从催化剂自身活性和涂敷的均匀程度找原因，欧姆电阻建议从MEA压制的操作条件，如压紧力、力分布的均匀性以及碳纸的电导以及膜是否采用适合方式处理找原因。
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2楼2013-04-10 20:53:33
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chgyhit

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
RON9613: 金币+2 2013-04-11 09:10:56
阴极用6%的PTFE？你是写错了还是这么做的。而且，燃料电池的电极要在碳纸上负载一层微孔层，然后再做催化层效果比较好。
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3楼2013-04-10 21:53:13
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RON9613

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by sehensie at 2013-04-10 20:53:33
从你的曲线来看极化电阻和欧姆电阻偏大，极化电阻建议从催化剂自身活性和涂敷的均匀程度找原因，欧姆电阻建议从MEA压制的操作条件，如压紧力、力分布的均匀性以及碳纸的电导以及膜是否采用适合方式处理找原因。

催化剂用的是标准的20%Pt/C电极，不过以前用过10%的Nafion液，性能会好一点，但是催化剂涂覆的均匀程度应该怎么判断呢？拿去做扫描吗？膜处理是这样的：3%的双氧水煮沸1h，在蒸馏水煮沸1h。至于热压的均匀性又该怎么去判断呢，每次热压完成后感觉MEA都有一定程度的弯曲，每次热压机热压完成后我都是取出来，夹在两块玻璃片之间冷却，这是为了防止此时膜温度过高暴露在空气中易变性，但最后多少都会有一点。呵呵 我自己都晕了
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hq
4楼2013-04-11 08:58:14
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