膜电极(membrane electrode assembly,MEA)是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的核心部件,为PEMFC提供了多相物质传递的微通道和电化学反应场所。为了实现燃料电池商业化目标,需要制备高功率密度、低Pt载量、耐久性好的MEA。在MEA中除了催化剂以外,各功能层结构、层与层之间的界面都对MEA的性能具有重要影响。
传统方法(CCS法和CCM法)制备的MEA在结构上有很多缺陷,明显制约了Pt的利用率和系统传质能力。通过优化各功能层结构消除缺陷,将有利于进一步提升PEMFC综合性能。本文从传统MEA结构存在的问题出发,梳理了近年来关于催化层、质子交换膜和气体扩散层结构优化方面的文献,归纳总结了各先进结构的制备方法、构效关系以及优缺点,对未来高性能、低成本和长寿命的MEA的开发具有指导意义。
膜电极(MEA)是质子交换膜燃料电池的核心部件,为PEMFC提供了多相物质传递的微通道和电化学反应场所,其性能的好坏直接决定PEMFC性能的好坏。美国能源部(DOE)提出2020年车用MEA技术指标是:成本小于$14/kW;耐久性要达5000h;额定功率下功率密度达到1W/cm2[4]。按此要求,贵金属Pt的总用量应小于0.125mg/cm2,0.9V时电流密度应达到0.44A/mgPt[4]。
您好,欢迎莅临顺天装备,欢迎咨询...