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文献综述
1.1 PEM燃料电池概述聚合物电解质膜（PEM）燃料电池由于其在多种能源经济中的作用，在过去几年中受到了广泛的关注。
通过将通过电化学反应存储在氢气中的化学能转化为电能，PEM燃料电池是汽车应用中的一种有吸引力的技术。
[1] 对于传统化石燃料的开发使用已经满足世界80%的能源需求,但是化石燃料的总量有限且迟早开发枯竭,而且化石燃料的反应物也是现代环境问题的主要诱因。
燃料电池可作为解决上述2个彼此联系的全球性问题的方案。
在诸多燃料电池中,质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)具有十分优越的特性,其优点是能量的转换效率高,工作环境温度低,反应过程为电化学反应,不存在机械振动,启动快等,存在广阔的发展前景。
[2]1.2 PEM燃料电池的结构与工作原理在PEMFC中, 由阴极、阳极以及夹在其中的电解质膜组成的膜电极装配 (Membrane and Electrode Assembly, 简称 MEA) 位于带有气体通道的双极性石墨板之间。
电池最外层为电子收集板, 开有槽, 主要作用是向电极输送反应物气体, 并将各个单元电池连接起来组成电池堆, 要求导电性好、机械强度高、抗腐蚀能力强、反应物气体不渗透适合自动化生产、有较低的成本;20世纪60年代电子收集板材料为镀金的钛或铌, 20世纪70年代早期被石墨所替代。
电极的材料为聚四氟乙烯 (PTFE) , 又称特氟纶 (Teflon) , 表面涂有200~300μm的碳;膜上有孔, 允许燃料和氧化剂气体通过小孔进行扩散和水的通过。
碳层用于收集电子并为其通过提供通路。
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