氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法及其应用，涉及燃料电池技术领域，所述氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法包括在气体扩散层上负载铂黑制备第一有序电极，作为膜电极的阳极，在所述气体扩散层上负载铂碳制备第二有序电极，作为膜电极的阴极；将所述膜电极置于电池夹具中，并置于氢燃料电池测试台中进行测试；设置测试参数，且向所述阳极和所述阴极通入氢氮混合气，且所述氢氮混合气中氢气的浓度为4.5

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法及其应用


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法及其应用。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种能量转化装置，按电化学原理，将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，能源转化效率高。氢燃料电池气体扩散层是燃料电池膜电极的重要组成部分，位于流场和催化剂层之间，是支撑催化剂层和收集电流的重要结构，同时为电极反应提供气体、质子、电子和水等多个通道。气体扩散层(GDL)由基底层和微孔层(MPL)组成，其中基底层材料大多是多孔炭纸或碳布，MPL通常由导电炭黑和憎水剂构成。
[0003]目前，在质子交换膜燃料电池运行的高电流密度区，电流越大，所需消耗反应气体越多，气体传质阻力越大，气体扩散层的传质阻力对燃料电池性能的影响就越大，导致燃料电池性能大幅下降。因此，测量氢燃料电池GDL中的气体传质阻力，对于碳纸的选型和改进具有指导意义，有利于提升燃料电池的性能。现有技术中，一般使用氧气测气体传质阻力，但O2和H2在催化剂表面发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，在气体扩散层上负载铂黑制备第一有序电极，作为膜电极的阳极，在所述气体扩散层上负载铂碳制备第二有序电极，作为膜电极的阴极；步骤S2，将所述膜电极置于电池夹具中，并置于氢燃料电池测试台中进行测试；步骤S3，设置测试参数，且向所述阳极和所述阴极通入氢氮混合气，且所述氢氮混合气中氢气的浓度为4.5
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5.5％；步骤S4，利用循环伏安法得到目标极限电流密度值；步骤S5，根据所述的目标极限电流密度值计算所述气体扩散层的传质阻力。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法，其特征在于，步骤S1中所述第一有序电极的铂载量范围包括0.7
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0.9mg/cm2，所述第二有序电极的铂载量范围包括0.1
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0.3mg/cm2。3.根据权利要求1所述的氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法，其特征在于，步骤S3中所述测试参数包括电池温度、工作压力、气体流量和气体湿度。4.根据权利要求1所述的氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法，其特征在于，步骤S4中所述利用循环伏安法得到极限电流密度值包括：利用循环伏安法测试n个循环，当第n个循环与第n
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1个循环的数据重合时，将得到的极限电流密度值确定为所述目标极限电流密度值。5.根据权利要求1所述的氢燃料电池气体扩散层传质阻力的测定方法，其特征在于，步骤S3中所述氢氮混合气中氢气的纯度为99.9999％，氮气的纯度为99.9999％。6.根据权利要求1所述的氢燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠雄，吕海峰，瞿威，肖彩林，王治豪，
申请(专利权)人：深圳航天科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：