| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-15页 |
| 第一章 文献综述 | 第15-53页 |
| ·质子交换膜燃料电池的工作原理和结构 | 第15-19页 |
| ·质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第15-16页 |
| ·质子交换膜燃料电池的组成和结构 | 第16-17页 |
| ·质子交换膜燃料电池中的极化现象 | 第17-19页 |
| ·催化层的结构及研究进展 | 第19-28页 |
| ·催化层的结构 | 第19-20页 |
| ·催化层的制备工艺现状 | 第20-28页 |
| ·PTFE-bonded 憎水型电极 | 第20-22页 |
| ·Ionomer-bonded 亲水型电极 | 第22-25页 |
| ·Dual-bonded 复合型电极 | 第25-26页 |
| ·超薄层电极 | 第26-28页 |
| ·气体扩散层的结构及研究进展 | 第28-44页 |
| ·气体扩散层的结构 | 第28-30页 |
| ·气体扩散层内的传质 | 第30-34页 |
| ·GDL 中液态水的传递 | 第31-33页 |
| ·GDL 中的“水”问题 | 第31-32页 |
| ·GDL 中“两相流”传递 | 第32-33页 |
| ·GDL 中气体的传递 | 第33-34页 |
| ·气体扩散层的实验研究 | 第34-40页 |
| ·气体扩散层的制备 | 第34-35页 |
| ·气体扩散层的影响因素研究 | 第35-37页 |
| ·气体扩散层的表征方法 | 第37-40页 |
| ·气体扩散层的模型研究 | 第40-44页 |
| ·小结 | 第44-46页 |
| 参考文献 | 第46-53页 |
| 第二章 Nafion 热解型电极及其制备 | 第53-74页 |
| ·引言 | 第53-54页 |
| ·实验 | 第54-59页 |
| ·气体扩散层制备 | 第54-55页 |
| ·基底层的疏水化处理 | 第54页 |
| ·微孔层的制备 | 第54-55页 |
| ·催化层制备 | 第55-56页 |
| ·Nafion 热解型阴极催化层的制备 | 第55页 |
| ·PTFE-bonded 憎水型阴极催化层制备 | 第55页 |
| ·Nafion-bonded 亲水型阴极催化层制备 | 第55-56页 |
| ·阳极催化层的制备 | 第56页 |
| ·MEA 制备 | 第56页 |
| ·单电池操作过程 | 第56-58页 |
| ·单电池组装 | 第56页 |
| ·评价装置 | 第56-58页 |
| ·电池的启动 | 第58页 |
| ·分析、评价手段 | 第58-59页 |
| ·单电池性能评价 | 第58页 |
| ·显微镜表征 | 第58页 |
| ·热分析 | 第58页 |
| ·循环伏安测试 | 第58-59页 |
| ·结果与讨论 | 第59-71页 |
| ·Nafion 热解型催化层形貌及电池输出性能 | 第59-64页 |
| ·表面形貌观察 | 第59-62页 |
| ·电池输出性能 | 第62-64页 |
| ·Nafion 热解型催化层性能研究 | 第64-71页 |
| ·热处理温度的影响 | 第64-67页 |
| ·热处理时间的影响 | 第67-69页 |
| ·催化层内Nafion 含量的影响 | 第69-70页 |
| ·表面外喷Nafion 担量的影响 | 第70-71页 |
| ·小结 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 第三章 基底层性质研究 | 第74-91页 |
| ·引言 | 第74-75页 |
| ·实验 | 第75-77页 |
| ·气体扩散层制备 | 第75-76页 |
| ·基底层的疏水化处理 | 第75-76页 |
| ·微孔层的制备 | 第76页 |
| ·催化层的制备 | 第76页 |
| ·MEA 的制备 | 第76页 |
| ·单电池操作过程 | 第76-77页 |
| ·单电池性能评价 | 第77页 |
| ·结果与讨论 | 第77-88页 |
| ·操作条件对电池性能的影响 | 第77-83页 |
| ·反应气体利用率的影响 | 第77-78页 |
| ·反应气进气压力的影响 | 第78-83页 |
| ·基底层厚度的影响 | 第83-85页 |
| ·基底层中PTFE 含量的影响 | 第85-88页 |
| ·小结 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-91页 |
| 第四章 碳粉形态对微孔层的影响研究 | 第91-119页 |
| ·引言 | 第91-92页 |
| ·实验 | 第92-96页 |
| ·气体扩散层制备 | 第92-93页 |
| ·基底层的疏水化处理 | 第92页 |
| ·微孔层的制备 | 第92-93页 |
| ·CCM 的制备 | 第93页 |
| ·质子交换膜的预处理 | 第93页 |
| ·CCM 的制备 | 第93页 |
| ·MEA 的制备 | 第93页 |
| ·单电池操作过程 | 第93页 |
| ·KetjenBlack EC 300J 碳粉的堵孔处理 | 第93-94页 |
| ·分析、评价手段 | 第94-96页 |
| ·单电池性能评价 | 第94页 |
| ·扫描电镜测定 | 第94页 |
| ·气体渗透系数测定 | 第94页 |
| ·导电性测定 | 第94页 |
| ·总孔隙率测定 | 第94-96页 |
| ·亲/疏水孔隙率测定 | 第96页 |
| ·物理吸附测试 | 第96页 |
| ·交流阻抗测试 | 第96页 |
| ·结果与讨论 | 第96-116页 |
| ·物理吸附碳粉孔结构测试 | 第96-98页 |
| ·基于不同碳粉MPL 的电池输出性能 | 第98-101页 |
| ·基于不同碳粉MPL 的电池交流阻抗测试 | 第101-102页 |
| ·基于不同碳粉MPL 的GDL 的结构表征 | 第102-109页 |
| ·SEM 表面形态观察 | 第102-104页 |
| ·气体渗透率测试 | 第104页 |
| ·亲/疏水孔隙率测试 | 第104-107页 |
| ·导电性测试 | 第107-109页 |
| ·基于堵孔修饰碳粉的微孔层 | 第109-116页 |
| ·物理吸附孔结构表征 | 第109-111页 |
| ·基于堵孔修饰碳粉GDL 的结构表征 | 第111-113页 |
| ·基于堵孔修饰碳粉GDL 电池的电化学测试 | 第113-116页 |
| ·小结 | 第116-117页 |
| 参考文献 | 第117-119页 |
| 第五章 复合导电碳材料制备微孔层研究 | 第119-143页 |
| ·引言 | 第119-120页 |
| ·实验 | 第120-122页 |
| ·复合导电碳材料的准备 | 第120页 |
| ·气体扩散层的制备 | 第120页 |
| ·CCM 的制备 | 第120-121页 |
| ·MEA 的制备 | 第121页 |
| ·单电池操作过程 | 第121页 |
| ·分析、评价手段 | 第121-122页 |
| ·单电池性能评价 | 第121页 |
| ·扫描电镜测定 | 第121页 |
| ·气体渗透率系数测定 | 第121页 |
| ·物理吸附测试 | 第121页 |
| ·接触角测定 | 第121-122页 |
| ·压汞法孔结构测定 | 第122页 |
| ·亲/疏水孔孔隙率测定 | 第122页 |
| ·交流阻抗测试 | 第122页 |
| ·循环伏安测试 | 第122页 |
| ·结果与讨论 | 第122-138页 |
| ·复合碳粉的物性表征 | 第122-125页 |
| ·基于复合碳粉MPL 的电池输出性能 | 第125-126页 |
| ·基于复合碳粉MPL 电池的电化学表征 | 第126-128页 |
| ·循环伏安测试 | 第126-127页 |
| ·交流阻抗测试 | 第127-128页 |
| ·基于复合碳粉MPL 的GDL 结构表征 | 第128-135页 |
| ·SEM 表面形态观察 | 第128-129页 |
| ·气体渗透率测试 | 第129-130页 |
| ·压汞法孔结构表征 | 第130-133页 |
| ·亲/疏水孔隙率测试 | 第133-135页 |
| ·梯度孔隙率结构GDL 设计 | 第135-137页 |
| ·基于复合碳粉MPL 的优化 | 第137-138页 |
| ·小结 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-143页 |
| 第六章 微波加热法合成PTFE/C 复合粉体制备微孔层研究 | 第143-165页 |
| ·引言 | 第143-144页 |
| ·实验 | 第144-146页 |
| ·PTFE/C 复合粉体的制备 | 第144-145页 |
| ·气体扩散层的制备 | 第145页 |
| ·CCM 的制备 | 第145页 |
| ·MEA 的制备 | 第145页 |
| ·单电池操作过程 | 第145-146页 |
| ·分析、评价手段 | 第146页 |
| ·结果与讨论 | 第146-162页 |
| ·PTFE/VX 复合粉体表征 | 第146-149页 |
| ·基于30PTFE/AB 复合粉体MPL 的电池输出性能 | 第149-154页 |
| ·阴极反应气相对湿度对电池性能的影响 | 第154-159页 |
| ·基于PTFE/C 复合粉体MPL 的工艺研究 | 第159-161页 |
| ·PTFE 含量对PTFE/C-MPL 电池性能的影响 | 第161-162页 |
| ·小结 | 第162-163页 |
| 参考文献 | 第163-165页 |
| 第七章 结论 | 第165-168页 |
| 进一步工作设想 | 第168-169页 |
| 作者简介及发表文章目录 | 第169-172页 |
| 致谢 | 第172页 |
