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分析質(zhì)子交換膜燃料電池的膜水含量與運(yùn)行參數(shù)的關(guān)系,從工程方法的角度建立水傳輸模型.模型分析得到,要提高膜的水合程度,需要通過增濕反應(yīng)氣體.過高的增濕反應(yīng)氣體又會(huì)引起陰極擴(kuò)散層水的泛濫,需通過調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體流量來緩解水的泛濫.為保證膜的高水合程度和低的陰極擴(kuò)散層水的泛濫,建立了膜水含量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型,為電池水管理奠定了基礎(chǔ).
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將磺化聚α,β,β 三氟苯乙烯(SPTFS)樹脂浸入到多孔的聚四氟乙烯(PTFE)膜的孔中,制成SPTFS/PTFE復(fù)合膜用于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。與均質(zhì)膜相比通過這種復(fù)合方法降低了膜的吸水率。復(fù)合膜的電導(dǎo)率在10-2S/cm范圍。在80℃,p(H2)/p(O2)壓力比為0.2MPa/0.2MPa條件下,用復(fù)合膜組裝的電池性能與Nafion 115膜組裝的電池性能進(jìn)行了比較。復(fù)合膜組裝的電池在0.5V時(shí)的電流密度(1200mA/cm2)大于Nafion 115膜的(1000mA/cm2);在低電流密度區(qū)(小于700mA/cm2),復(fù)合膜性能低于Nafion 115膜;在高電流密度區(qū)(大于1000mA/cm2),復(fù)合膜性能明顯高于Nafion 115膜。
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