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燃料电池质子拖拽引起的失水现象及增强保湿能力的改性膜研究

摘要第3-5页
ABSTRACT第5-7页
第一章 绪论第11-22页
    1.1 课题背景第11-14页
        1.1.1 聚合电解质膜燃料电池(PEMFC)第12-13页
        1.1.2 其他类型的燃料电池第13-14页
    1.2 PEMFC中的水管理及膜中实时水传输的研究第14-17页
        1.2.1 水管理概述第14-16页
        1.2.2 膜中的水传输现象第16-17页
    1.3 改性膜的研究进展第17-20页
        1.3.1 质子交换膜简介第17-18页
        1.3.2 改性质子交换膜的研究进展第18-20页
    1.4 本文工作第20-22页
第二章 燃料电池中的传输理论第22-30页
    2.1 燃料电池质量传输模型第22-25页
        2.1.1 燃料电池中的对流和扩散第22-23页
        2.1.2 守恒方程第23-25页
    2.2 燃料电池中的电荷传输第25-27页
        2.2.1 反应动力学模型:Butler-Volmer方程第25页
        2.2.2 能斯特方程第25-26页
        2.2.3 电荷传输第26-27页
    2.3 燃料电池水传输理论第27-29页
        2.3.1 水传输现象概述第27页
        2.3.2 水在质子交换膜的传输及影响机理第27-29页
    2.4 本章小结第29-30页
第三章 燃料电池实时高频阻抗变化机理的实验研究第30-43页
    3.1 引言第30页
    3.2 实验部分第30-32页
        3.2.1 试剂与原料第30页
        3.2.2 实验仪器第30-31页
        3.2.3 MEA的制备及单电池的装配第31页
        3.2.4 测试方法第31-32页
    3.3 结果与分析第32-42页
        3.3.1 高频阻抗与电流密度的函数对应关系第32-35页
        3.3.2 不同湿度环境下高频阻抗-电流密度之间的关系第35-37页
            3.3.2.1 阴阳极对称改变湿度情况下的高频阻抗-电流密度关系对比第35页
            3.3.2.2 阴极湿度改变对高频阻抗-电流密度关系曲线的影响第35-37页
        3.3.3 实时高频阻抗、电流密度和相对湿度之间的数值关系建立第37-40页
        3.3.4 质子拖拽现象对不同厚度的质子交换膜的电池性能影响分析第40-42页
    3.4 本章小结第42-43页
第四章 Pt/C改性的质子交换膜的制备及应用第43-55页
    4.1 序言第43页
    4.2 实验部分第43-46页
        4.2.1 膜的制备第43-44页
        4.2.2 膜的厚度测试第44页
        4.2.3 膜的交流阻抗测试第44-45页
        4.2.4 膜的含水率测试第45页
        4.2.5 电池的制备及测试第45-46页
    4.3 结果与分析第46-54页
        4.3.1 掺杂了 Pt/C 的 Nafion~(?)改性膜的物理特性第46-50页
        4.3.2 单电池的性能分析第50-53页
            4.3.2.1 无掺杂的 Nafion~(?)膜和掺杂 Pt/C 的改性膜各自在不同相对湿度下的性能对比第50-51页
            4.3.2.2 不同电池环境相对湿度下性能曲线对比第51-53页
        4.3.3 单电池高频阻抗的变化第53-54页
    4.4 本章小结第54-55页
第五章 铂盐改性的 Nafion~(?)膜在燃料电池中的应用第55-62页
    5.1 序言第55页
    5.2 实验部分第55-57页
        5.2.1 基于[Pt(NH_3)](NO_3)_2(四氨合硝酸铂)的铂纳米颗粒改性膜制备第55-56页
        5.2.2 测试评估第56-57页
    5.3 结果与分析第57-61页
        5.3.1 四氨合硝酸铂的物理特性第57-58页
        5.3.2 单电池性能对比第58-61页
            5.3.2.1 四氨合硝酸铂改性膜装配的单电池的不同相对湿度性能变化第59页
            5.3.2.2 四氨硝酸合铂改性膜与纯 Nafion~(?)膜不同相对湿度下电池性能对比第59-60页
            5.3.2.3 单电池高频阻抗的变化第60-61页
    5.4 本章小结第61-62页
第六章 结论与展望第62-64页
    6.1 结论第62-63页
    6.2 展望第63-64页
致谢第64-65页
硕士期间研究成果第65-66页
参考文献第66-73页

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