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《質(zhì)子交換膜燃料電池碳載PtNi合金催化劑的制備及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:學(xué)校代號:10150UDC:密級:學(xué)號:全日制專業(yè)碩士學(xué)位論文質(zhì)子交換膜燃料電池碳載PtNi合金催化劑的制備及性能研究PreparationandpropertiesofcarbonsupportedPtNialloycatalystforprotonexchangemembranefuelcell學(xué)生姓名:謝曉荷校內(nèi)導(dǎo)師及職稱:朱少敏教授企業(yè)導(dǎo)師及職稱:邢兆杰高工工程領(lǐng)域:環(huán)境工程研究方向:燃料電池論文類型:應(yīng)用研究申請學(xué)位:工程碩士論文答辯日期:2017年6月16日學(xué)位授予單位:大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解大連交
2、通大學(xué)有關(guān)保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)及保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的、產(chǎn)權(quán)單位屬大連交通大學(xué),本人保證畢業(yè)離校后,發(fā)表或使用,文工作成果時署名單位仍然為大連交通大學(xué)V。學(xué)校有權(quán)保留并向I家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件及其電子文檔,允許論文被查IS和借閱。本人授權(quán)大連交通大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編'學(xué)校有關(guān)數(shù)據(jù)庫和收錄到《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國二專碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》進(jìn)行信息服務(wù),也可以采用影印、縮*57或掃描等復(fù)制手段保存或匯編本學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)
3、學(xué)泣論文作者簽名:導(dǎo)師簽名:.冬七私#S期:年6月>〇日日期:年&月曰摘要質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFCs),被認(rèn)為是今后電動汽車最合適的動力源,吸引著世界各地政府、高校、企業(yè)的高度重視。然而,阻礙燃料電池商業(yè)化的障礙依舊存在,還是成本和耐久性的問題,而這兩個問題都集中在催化劑上。所以,繼續(xù)尋找新型低鉑載量高耐久性催化劑依舊任重道遠(yuǎn)。本文主要研究的內(nèi)容是Pt-Ni/C催化劑的制備、擴(kuò)大化生產(chǎn)以及其在單電池上的應(yīng)用。首先,通過CV、LSV等電化學(xué)性能表征和TEM、XRD、ICP等物理形貌結(jié)構(gòu)組分含量表征,研究不同制備條件對組成結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響。研究表
4、明,當(dāng)反應(yīng)溫度為130℃,Pt、Ni原子比1:1,Ni金屬前驅(qū)體為硝酸鎳時制備出了分散性均勻、合金顆粒尺寸較小且尺寸分布較窄并且擁有最好的電化學(xué)性能的Pt-Ni/C催化劑。然后通過加速耐久性測試(ADT)對比了自制Pt-Ni/C和商業(yè)Pt/C(JM)催化劑在半電池中的耐久性。結(jié)果表明自制Pt-Ni/C催化劑耐久性高于商業(yè)Pt/C(JM)催化劑。最后,對自制Pt-Ni/C催化劑進(jìn)行了單電池測試,考察了不同操作條件對單電池性能的影響。通過對不同極化曲線數(shù)據(jù)的分析,確定MEA測試條件為:操作溫度80℃,進(jìn)氣壓力1.2bar、氫空計量比1.7:3、進(jìn)氣濕度雙側(cè)RH=80%時,
5、電池性能最好,單位電密時電壓達(dá)到0.641V,極限功率密度達(dá)到894mWcm-2。綜上所述,自制PtNi/C催化劑不僅在半電池測試中顯示出了優(yōu)異的電催化活性和耐久性,而且在單電池測試中性能表現(xiàn)的同樣出色。這有效地提高了Pt金屬的利用效率,降低了成本。對于推動燃料電池商業(yè)化的進(jìn)程,有著重要意義。關(guān)鍵詞:質(zhì)子交換膜燃料電池;Pt-Ni/C催化劑;單電池測試;極化曲線IAbstractProtonexchangemembranefuelcell(PEMFCs),isconsideredtobethemostappropriateinthefutureelectricvehi
6、clepowersource,attractedthegovernment,universitiesaroundtheworld,isagreatimportancetotheenterprise.However,hinderthecommercializationoffuelcellbarriersstillexist,suchascostanddurabilityproblems,thetwoproblemsareconcentratedonthecatalyst.So,continuetolookfornewlowplatinumloadingandhighdu
7、rabilityofthecatalystisstilldifficult.ThemainresearchcontentofthispaperisthepreparationofPt-Ni/Ccatalyst,theexpansionofproductionanditsapplicationinasinglecell.Firstofall,throughtheCV,LSVtecnologytoexplorecharacterizationofelectrochemicalperformanceandTEM,XRD,ICPandotherphysica