質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)取得進展

　　在863計劃電動汽車重大項目支持下，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所承擔的“下一代燃料電池系統(tǒng)研究與開發(fā)”課題取得突破。課題組開發(fā)了靜電噴涂制備CCM型膜電極的制備工藝，在改善催化層效率的同時能有效降低鉑用量。

　　據(jù)介紹，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是氫燃料電池的一種，其中膜電極是核心部件，直接影響電池輸出性能。開發(fā)低鉑（Pt）、高反應(yīng)效率的CCM（催化劑制備到膜上）型薄催化層膜電極是目前質(zhì)子交換膜燃料電池開發(fā)的重要技術(shù)方向。

　　大連化物所利用靜電噴涂工藝制備的膜電極組裝的燃料電池短堆，控制電極鉑用量在0.6毫克/厘米2。測試結(jié)果表明，該電堆性能與商業(yè)化傳統(tǒng)GDE（催化層制備到擴散層上）型電極的電堆（鉑擔量1毫克/厘米2）相當甚至更優(yōu)。

　　此外，課題組正在研究利用TiO2（二氧化鈦）納米管有序陣列開發(fā)具有有序結(jié)構(gòu)的膜電極。有序化電極結(jié)構(gòu)是開發(fā)超低鉑膜電極的重要研究方向。

　　按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致可分為堿性燃料電池、磷酸型燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。在這些燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池目前發(fā)展規(guī)模最大，特別適于用作動力電池。

　　業(yè)內(nèi)人士介紹，就技術(shù)而言，我國質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)已接近國外先進水平，阻礙其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的主要原因是價格太高。另外還有壽命問題。開發(fā)新材料是解決這兩大問題的必經(jīng)之路，也是目前質(zhì)子交換膜燃料電池研究的熱點。降低成本主要從膜組件、雙極板材料、單電池結(jié)構(gòu)、電池系統(tǒng)的改善等諸多方面考慮。

來源：科技部網(wǎng)站

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