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《电源技术》 1999年06期
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质子交换膜燃料电池阴极数学模型

徐洪峰  韩明  衣宝廉  
【摘要】:Stefan-Maxwell方程用于氧在扩散层内传递;稳态连续方程和Fick 第一定律分别用于氧在催化层内气体通道和电解质膜中传递,采用一维宏观均匀模型,建立了质子交换膜燃料电池氧电极的数学模型。给出了反应速度和氧气浓度在催化层内分布,并分析了各种参数对氧电极性能的影响。结果表明:(1)当催化层内气相孔隙率为0.01以上,则氧在催化层内浓度分布就趋于均匀;(2)催化层厚度为25 μm 左右最佳,过厚影响传质,过薄不能提供足够的反应界面;(3)提高催化层内质子电导和催化剂的有效表面积将极大地提高电极性能;(4)低电流密度时,反应在催化层内分布均匀;高电流密度时,反应集中在催化层靠近扩散层一则。

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【引证文献】
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1 王孝华;聂明;;高温燃料电池质子交换膜的制备及性能[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年07期
2 何雨石,徐艳辉,庄铭军,王晓琳;直接甲醇燃料电池中反应及传递的模型化[J];电源技术;2002年04期
3 邹华,鲁德平,龚春丽,陆威,管蓉;质子交换膜燃料电池模型研究进展 Ⅰ.膜的模型、电极的模型和经验模型[J];电源技术;2004年03期
4 才英华,胡军,衣宝廉,张华民;质子交换膜燃料电池内水传递影响因素分析[J];电源技术;2005年10期
5 叶芳,陈峰,郭航,马重芳,王朝阳;PEMFCs的膜及阴极催化层数值模拟[J];工程热物理学报;2004年05期
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9 苏国萍;韩吉田;么艳娜;;不同流道质子交换膜燃料电池内传质过程的数值模拟[J];节能技术;2007年05期
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1 王江;直接甲醇质子交换膜燃料电池中传热传质现象的研究[D];东南大学;2005年
2 王金龙;车用质子交换膜燃料电池及其混合动力系统性能研究[D];吉林大学;2007年
3 涂海涛;质子交换膜燃料电池传递过程数值分析[D];大连理工大学;2007年
4 丁玉栋;液相进料直接甲醇燃料电池两相流动与传输特性研究[D];重庆大学;2010年
5 陈士忠;质子交换膜燃料电池水管理的实验与模拟[D];大连理工大学;2010年
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1 秦鹏;质子交换膜燃料电池热质传递特性三维仿真研究[D];华南理工大学;2011年
2 穆春艳;质子交换膜燃料电池两相传递的格子玻尔兹曼模拟及应用[D];大连交通大学;2011年
3 吴越媛;AUV燃蓄混合电池功率适配与协调控制研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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5 何雨石;燃料电池阴极电化学反应及传递过程模型化[D];南京工业大学;2002年
6 庄铭军;直接甲醇燃料电池传递过程与电化学反应的模型化[D];清华大学;2003年
7 张健;质子交换膜燃料电池传质传热的数值模拟[D];北京化工大学;2003年
8 杨武;车用燃料电池动力系统的仿真研究[D];清华大学;2004年
9 王美芳;直接甲醇燃料电池单电池数值模拟[D];山东大学;2006年
10 余江洪;质子交换膜燃料电池堆的热模拟及优化[D];武汉理工大学;2006年
【同被引文献】
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1 秦玫,冯子成;低温催化合成纳米CeO_2及其表征[J];微纳电子技术;2004年08期
2 张健,张政;交指型电极的质子交换膜燃料电池阴极内传质过程的数值模拟[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年05期
3 阎忠君,王京刚,文明芬,陈靖,顾永万;不同沉淀剂对铈锆复合稀土氧化物性能的影响[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年03期
4 毋茂盛,余达太,李果,张洋平;环境条件对质子交换膜燃料电池性能的影响[J];北京科技大学学报;2003年06期
5 冯长根,张江山,王亚军;高分子凝胶法合成纳米铈锆氧化物固溶体及其热稳定性研究[J];北京理工大学学报;2005年01期
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7 朱华,胡斌祥;我国汽车工业发展模式的能源清单[J];汽车工业研究;2002年10期
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10 秦保平;美国汽车清洁燃料研究发展[J];城市环境与城市生态;1997年02期
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1 胡桂林;质子交换膜燃料电池内传递现象的数值模拟[D];浙江大学;2003年
2 潘立卫;板翅式甲醇水蒸汽重整制氢反应器的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
3 詹志刚;质子交换膜燃料电池中水传输机理研究[D];武汉理工大学;2006年
4 才英华;质子交换膜燃料电池水传递现象研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2006年
5 马海鹏;质子交换膜燃料电池阴极水分布及排水可视化研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2007年
6 李晓光;混合建模方法研究及其在化工过程中的应用[D];北京化工大学;2008年
7 刘璿;微重力环境下质子交换膜燃料电池内两相流体动力学特性研究[D];北京工业大学;2008年
8 任庚坡;质子交换膜燃料电池性能仿真与水管理的实验研究[D];上海交通大学;2008年
9 陈士忠;质子交换膜燃料电池水管理的实验与模拟[D];大连理工大学;2010年
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1 崔东周;质子交换膜燃料电池气场的模拟与优化[D];武汉理工大学;2004年
2 张健;质子交换膜燃料电池传质传热的数值模拟[D];北京化工大学;2003年
3 周圆圆;质子交换膜燃料电池中的传递过程研究[D];清华大学;2004年
4 杨武;车用燃料电池动力系统的仿真研究[D];清华大学;2004年
5 李湘华;质子交换膜燃料电池的气场模拟与水管理[D];武汉理工大学;2005年
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7 赵翔;微通道反应器内甲醇蒸汽重整的数值模拟[D];重庆大学;2005年
8 朱蓉文;质子交换膜燃料电池中温度分布的模拟[D];武汉理工大学;2006年
9 熊济时;质子交换膜燃料电池的流场结构优化与新型流场研究[D];武汉理工大学;2006年
10 余江洪;质子交换膜燃料电池堆的热模拟及优化[D];武汉理工大学;2006年
【二级引证文献】
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1 余江洪;肖燕成;朱宗柏;蔡永华;肖金生;;基于Linpack的高性能计算机集群的并行性能测试[J];船电技术;2009年05期
2 隋静,卢进,李伟善;直接甲醇燃料电池阳极铂辅助催化剂[J];电池工业;2004年02期
3 陆洋;徐晔;张琪;王海杰;;PEMFC分布式发电在地下工程中的应用研究[J];电气技术;2007年01期
4 张琦;王金全;;超级电容器及应用探讨[J];电气技术;2007年08期
5 阮喻,沈卫东,杜明磊,王建立,刘驰,宋思洪;小型PEMFC发电系统的控制方法研究[J];电源技术;2004年11期
6 苗青,曹广益,朱新坚;基于参数自调整AFNN的燃料电池电特性建模[J];电源技术;2005年04期
7 田浩;;PEMFC分布式发电的适用性仿真分析[J];电源技术;2006年10期
8 王玚;王长辉;林震;;流道截面形状对PEM燃料电池性能的影响[J];电源技术;2012年01期
9 问朋朋;黄明宇;倪红军;贾中实;;燃料电池车发展概况及展望[J];电源技术;2012年04期
10 胡玉梅;王传宾;魏子栋;方方;陈四国;;PEMFC流道截面对气体浓度在催化层分布影响的数值分析[J];化工学报;2009年05期
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1 李奇;质子交换膜燃料电池系统建模及其控制方法研究[D];西南交通大学;2011年
2 王江;直接甲醇质子交换膜燃料电池中传热传质现象的研究[D];东南大学;2005年
3 王金龙;车用质子交换膜燃料电池及其混合动力系统性能研究[D];吉林大学;2007年
4 沈国桥;燃料电池并网逆变技术研究[D];浙江大学;2008年
5 张好明;PHEV复合电源及Halbach永磁同步电机驱动技术的研究[D];江苏大学;2009年
6 王志方;天然气制乙炔工艺的氢能利用与多联产系统[D];北京化工大学;2008年
7 姜芳婷;薄层烧结Ni或SS-316L纤维上碳纳米管(CNTs)的生长、表征及应用探索研究[D];华东师范大学;2010年
8 任庚坡;质子交换膜燃料电池性能仿真与水管理的实验研究[D];上海交通大学;2008年
9 卫国爱;车用PEMFC空气供给系统建模及控制策略研究[D];武汉理工大学;2010年
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1 许标;被动式微型直接甲醇燃料电池的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 宋金虎;DCT混合动力轿车构型分析与换档规律研究[D];吉林大学;2011年
3 韩金磊;基于计算流体力学的电化学反应器流场模拟及结构优化[D];吉林大学;2011年
4 温雯;车用金属储氢系统热仿真及热控制策略研究[D];北京交通大学;2011年
5 杨洋;高温PEM燃料电池的流场设计与优化[D];武汉理工大学;2011年
6 傅立运;质子交换膜燃料电池冷却流道的设计与模拟[D];武汉理工大学;2011年
7 查正钢;燃料电池混合动力叉车驱动系统建模与仿真[D];武汉理工大学;2011年
8 许志梅;质子交换膜燃料电池的温度控制与设计[D];南京理工大学;2010年
9 秦鹏;质子交换膜燃料电池热质传递特性三维仿真研究[D];华南理工大学;2011年
10 杨亮;电化学制冷制热系统及燃料电池内混合对流换热数值模拟[D];北京工业大学;2011年
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9 ;防水型气体扩散电极的极化理论[J];武汉大学学报(理学版);1975年03期
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1 何广利;丁信伟;由宏新;Abuliti Abudula;;交趾型流场下阴、阳极加湿程度对PEMFC内部传质的影响[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
2 张华民;邢丹敏;衣宝廉;;燃料电池用质子交换膜的研究开发[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
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4 余军;潘牧;袁润章;;质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜结构性能研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
5 赵成吉;那辉;;层状自组装应用于磺化聚芳醚酮类质子交换膜的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 谢丽青;孙超;岳宝华;严六明;;有机膦酸和1H-1,2,3-三唑酸-碱复合体系中的质子迁移[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
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8 吴雪梅;贺高红;焉晓明;张海燕;刘建春;王洪福;;燃料电池质子交换膜的研究进展[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
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10 王衡东;叶寅;邱士龙;;辐射接枝膜在PEMFC中的应用[A];第6届辐射研究与辐射工艺学术年会论文集[C];2004年
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3 于洋 张兆军;直接甲醇燃料电池技术获多项突破[N];科技日报;2011年
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6 于洋;直接甲醇燃料电池研究取得成果[N];中国化工报;2011年
7 记者 冯海波;解决燃料电池高成本问题[N];广东科技报;2009年
8 通讯员 曹霞 张金萍 本报记者 罗冰;科技亦庄引领国际高端产业新城[N];科技日报;2009年
9 大海;2004冷燃烧[N];计算机世界;2003年
10 江安;你知道人工增雨吗[N];中国水利报;2001年
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1 王强;固水界面的电化学性质及其对PEMFC的意义[D];武汉大学;2010年
2 张健;直接甲醇燃料电池膜电极的制备及电化学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
3 詹志刚;质子交换膜燃料电池中水传输机理研究[D];武汉理工大学;2006年
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1 段洪斌;直接甲醇燃料电池催化层的电流体动力雾化沉积研究[D];大连理工大学;2012年
2 崔东周;质子交换膜燃料电池气场的模拟与优化[D];武汉理工大学;2004年
3 王正帮;纳米纤维增强全氟磺酸质子交换膜的制备技术与复合原理[D];武汉理工大学;2011年
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7 刘丹;磺化聚酰亚胺/二氧化硅杂化质子交换膜的制备与性能研究[D];东北师范大学;2010年
8 王洪红;疏水粘结剂对CCM催化层电性能和耐久性的影响[D];武汉理工大学;2007年
9 陈继威;高温低湿离子液体基聚芳醚质子交换膜的研究[D];大连理工大学;2010年
10 杨加志;细菌纤维素应用于质子交换膜的研究[D];南京理工大学;2007年
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