双极界面聚合物膜燃料电池 I 膜电极构型.pdfVIP

化学学报研究论文

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ACTACHIMICASINICADOI:10.6023/

双极界面聚合物膜燃料电池I:膜电极构型

彭思侃徐鑫张劲刘祎阳卢善富*相艳*

(北京航空航天大学化学与环境学院仿生能源材料与器件北京市重点实验室北京100191)

摘要双极燃料电池是一类新型的具有酸碱双极反应界面的聚合物膜燃料电池,其潜在的优势在于:(1)在碱性催化层

中可利用非贵金属催化剂,降低电池成本;(2)双极反应界面上的水生成/解离反应可调节电池的水传输特性,形成电池

的自增湿机制.尽管双极燃料电池理论上具有如此显著的优势,但其研究还处于起步阶段,尚缺乏大量有力的理论和

实验依据.通过构建四种不同界面结构的双极膜电极,系统地研究了双极界面对电池性能的影响.结果表明,仅含有

水生成界面的双极燃料电池构型最有利于电池输出性能的提升,并且成功利用这一构型验证了双极燃料电池自增湿稳

定放电的特性.双极燃料电池的发展将有力的推动便携式自增湿燃料电池的进步.

关键词双极界面;膜电极构型;自增湿;聚合物膜;燃料电池

BipolarInterfacialPolyelectrolyteMembraneFuelCellI:

StructureofMembraneElectrodeAssembly

Peng,SikanXu,XinZhang,JinLiu,YiyangLu,Shanfu*Xiang,Yan*

(SchoolofChemistryEnvironment,BeihangUniversity,BeijingKeyLaboratoryofBio-inspiredEnergyMaterialsand

Devices,Beijing100191)

AbstractAlthoughconsideredasthemostviableapproachformobilepowers,traditionalpolymerelectrolytemembrane