PEM燃料电池膜电极状态测量方法与测试条件影响分析

"裴普成, 徐华池等人在‘PEM燃料电池膜电极状态的测量方法及其测试条件的影响’的研究中，探讨了如何更有效地评估质子交换膜燃料电池（PEMFC）的膜电极组件（MEA）性能。他们对比和改进了循环伏安法（CV）和恒电流法，这两种方法都能测量催化剂活性面积，并通过这些方法分析了双层电容和氢气渗透电流。此外，他们还利用恒电流法得到了电池电阻。" 在质子交换膜燃料电池中，膜电极组件是其核心部分，因为它包含了催化剂层、电解质膜和电极支撑材料，直接影响电池的性能。裴普成和徐华池的研究旨在提供一种更准确、更有效的膜电极参数检测技术，以优化燃料电池的运行和设计。 循环伏安法是一种常用的电化学分析技术，通过改变电压并记录电流来研究电化学反应。在这个研究中，CV被用来测量电化学活性面积（EAS），这是评估催化剂效率的关键参数。EAS反映了催化剂表面实际参与电化学反应的区域。同时，CV还可以揭示燃料电池内部的氧化还原反应特性，从而反映MEA的状态。 恒电流法则是通过施加恒定电流，观察电池电压的变化来获取信息。这种方法可以用来测量双层电容，这是表征电极表面电荷存储能力的一个重要指标。此外，通过分析电压响应，研究者还能计算出氢气渗透电流，这有助于理解燃料电池中的氢气泄露问题，因为氢气穿越膜可能会降低燃料电池的效率和稳定性。 在恒电流法中，裴普成和徐华池应用了多个恒定电流，记录每个电池单元两电极间的电压响应，这种策略能更全面地了解电池在整个工作范围内的性能。通过这种方式，他们还能计算出电池电阻，这是理解燃料电池内阻和功率输出的关键参数。 该研究强调了测试条件对测量结果的影响，不同的电流和电压设置可能会影响所得到的参数，因此选择合适的测试条件至关重要。此外，该工作还为燃料电池的监控和故障诊断提供了新的方法论，这对于燃料电池技术的发展和应用具有重要意义。 裴普成和徐华池的工作对于理解PEMFC的性能和优化测试方法有着深远的影响，他们的研究成果为燃料电池领域的研究人员提供了宝贵的参考，有助于推动燃料电池技术的进步。