| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| ·研究背景 | 第12页 |
| ·PEM燃料电池的发展简史 | 第12-13页 |
| ·PEM燃料电池的工作原理 | 第13-14页 |
| ·构成PEMFC的关键材料与部件 | 第14-19页 |
| ·电催化剂 | 第15-16页 |
| ·电极 | 第16-17页 |
| ·质子交换膜 | 第17-18页 |
| ·双极板和流场 | 第18-19页 |
| ·研究现状 | 第19-21页 |
| ·实验研究现状 | 第19-21页 |
| ·阴极反应机理模拟研究现状 | 第21页 |
| ·本文主要研究内容 | 第21-24页 |
| 第二章 PEM燃料电池理论计算 | 第24-34页 |
| ·PEM燃料电池热力学 | 第24-27页 |
| ·吉布斯自由能 | 第24-26页 |
| ·能斯特电动势 | 第26-27页 |
| ·PEM燃料电池的动力学 | 第27-30页 |
| ·开路电压 | 第28页 |
| ·极化作用 | 第28-30页 |
| ·PEM燃料电池的效率 | 第30-31页 |
| ·热力学效率 | 第30-31页 |
| ·电化学效率 | 第31页 |
| ·电流效率 | 第31页 |
| ·总效率 | 第31页 |
| ·反应气体流量的计算 | 第31-32页 |
| ·燃料气体用量 | 第31-32页 |
| ·氧化剂用量 | 第32页 |
| ·本章小结 | 第32-34页 |
| 第三章 PEM燃料电池实验系统 | 第34-44页 |
| ·PEM燃料电池测试系统 | 第34-41页 |
| ·主体结构 | 第34-35页 |
| ·硬件介绍 | 第35-39页 |
| ·软件介绍 | 第39-41页 |
| ·实验的测试步骤及方法 | 第41页 |
| ·实验数据的处理方法 | 第41-42页 |
| ·本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 实验测试及分析 | 第44-62页 |
| ·实验目的 | 第44页 |
| ·实验方案 | 第44-45页 |
| ·实验结果及分析 | 第45-61页 |
| ·气体流量变化对电池性能的影响 | 第45-49页 |
| ·气体加湿温度变化对电池性能的影响 | 第49-54页 |
| ·电池温度变化对电池性能的影响 | 第54-55页 |
| ·同时改变电池温度及阴阳极加湿温度对电池性能的影响 | 第55-57页 |
| ·交流阻抗分析 | 第57-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 第五章 PEM燃料电池阴极氧气还原反应分子模拟 | 第62-82页 |
| ·PEM燃料电池阴极反应机理的介绍 | 第62-63页 |
| ·模拟的理论基础 | 第63-70页 |
| ·模拟软件的介绍 | 第63-64页 |
| ·变分法 | 第64-65页 |
| ·自洽场 | 第65-70页 |
| ·建立阴极反应模型 | 第70-71页 |
| ·模拟方法 | 第71页 |
| ·模拟结果及分析 | 第71-80页 |
| ·O_2+H→O_2H的路径分析 | 第71-73页 |
| ·O_2H+H→H_2O_2的路径分析 | 第73-75页 |
| ·H_2O_2+H→H_2O+OH的路径分析 | 第75-78页 |
| ·OH+H→H_2O的路径分析 | 第78-80页 |
| ·过渡态过程速率常数的计算 | 第80-81页 |
| ·本章小结 | 第81-82页 |
| 第六章 结论 | 第82-84页 |
| ·结论 | 第82页 |
| ·展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-90页 |
| 附录 | 第90-102页 |
| 1 O_2的优化结果 | 第90-91页 |
| 2 O_2H的优化结果 | 第91-92页 |
| 3 过渡态优化结果O_2...H | 第92-94页 |
| 4 H_2O_2的优化结果 | 第94-96页 |
| 5 H_2O的优化结果 | 第96-98页 |
| 6 OH自由基优化结果 | 第98-99页 |
| 7 过渡态模拟结果H_2O_2...H | 第99-102页 |
| 作者简介 | 第102页 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第102-104页 |
| 致谢 | 第104页 |