国家高技术研究发展计划(2007AA05Z145) 作品数:9 被引量:39 H指数:3 相关作者: 马紫峰 蒋淇忠 章冬云 吴曦 原鲜霞 更多>> 相关机构: 上海交通大学 南洋理工大学 浙江大学 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国家自然科学基金 上海市科学技术委员会资助项目 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 石油与天然气工程 交通运输工程 更多>>
Process modeling of fuel cell vehicle power system 被引量:1 2009年 Constructed here is a mathematic model of PEM Fuel Cell Vehicle Power System which is composed of fuel supply model, fuel cell stack model and water-heat management model. The model was developed by Matlab/Simulink to evaluate how the major operating variables affect the output performances. It shows that the constructed model can represent characteristics of the power system closely by com-paring modeling results with experimental data, and it can be used in the study and design of fuel cell vehicle power system. CHEN LiMing LIN ZhaoJia MA ZiFeng关键词:质子交换膜燃料电池 汽车动力系统 SIMULINK 燃料电池堆 氧化钛纳米管掺杂铂锡催化制备及性能 被引量:3 2010年 尝试将TiO2纳米管掺杂到应用于直接乙醇燃料电池阳极的低铂Pt-Sn/C催化剂中。采用电化学循环伏安扫描技术考察了其乙醇氧化活性,确定加入TiO2纳米管的最佳用量,同时结合X射线衍射和X射线光电子能谱对电催化机理进行初步分析。结果表明,掺杂TiO2纳米管后,Pt-Sn/C催化剂中Pt的晶格参数进一步扩张,并部分形成了Pt3-Sn结构。TiO2纳米管表面的羟基和吸附态氧,提供了更多含氧物种,使得更多的氧与金属成键,参与乙醇氧化中间产物的进一步氧化反应,提高了催化剂的抗毒化性能,加速铂表面活性位的再生,从而提高催化剂的乙醇氧化能力。 沈磊 蒋淇忠 朱昆宁 马紫峰关键词:电催化剂 直接乙醇燃料电池 燃料电池汽车动力系统过程模拟 被引量:7 2008年 建立了包括燃料供应模块、燃料电池堆模块和水热平衡模块在内的质子交换膜燃料电池汽车动力系统数学模型.运用Matlab/Simulink软件进行模型构建和系统仿真,研究了主要操作条件对系统性能的影响.通过仿真结果与实验数据的对比,表明该模型能较为准确地反映动力系统的特性,为燃料电池汽车动力系统的研究和设计提供理论依据. 陈黎明 林昭佳 马紫峰关键词:燃料电池汽车 动力系统 CoTETA/C为氧还原催化剂的交流阻抗法研究 2010年 通过对具有不同阴极催化剂CoTETA/C载量的质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行于不同状态下的交流阻抗分析,提出其等效电路,对各参数模拟表明,在阴极催化剂载量为2 mg/cm2时,随电池温度升高,欧姆阻抗R1和电荷转移阻抗R2呈下降趋势,提高阴极催化剂的载量能够增加电极催化活性,降低R2,但是由于催化剂层增厚,阴极产生的水难以排出,随着温度的升高电极产生部分水淹,R2反而增大,从而导致电池性能下降。电池温度上升,Nafion含水率升高,质子传递阻抗减小,有利于降低R1。在高放电电位时,R2较大,R2占主导地位;在中等放电电位时,R1和R2共同决定电池内阻;低放电电位时,电池处于急剧的浓差极化状态,气体和水的传质将对电池性能产生重要影响。 甘涛 蒋淇忠 张慧娟 马紫峰关键词:质子交换膜燃料电池 非铂催化剂 交流阻抗 极化 碳纳米管负载金属卟啉电催化剂制备及其催化活性 被引量:13 2008年 采用微波合成法制备了多壁碳纳米管负载钴卟啉(CoTMPP/MWNT)电催化剂,利用透射电子显微镜对催化剂微观结构进行了表征,并通过旋转圆盘和旋转环盘技术对电催化剂的氧还原活性进行了评价.结果表明,与有机回流合成法制备的催化剂相比,微波法合成的CoTMPP/MWNT催化剂具有更好的氧还原性能,半波电位正向移动110mV;与多孔碳为载体的CoTMPP/BP2000催化剂相比,多壁碳纳米管为载体的CoTMPP/MWNT电催化剂的起始电位高10mV,还原电流损失低21%,表现出更好的氧还原活性和稳定性.在CoTMPP/MWNT电催化剂表面进行的氧还原过程中电子转移数为3·6,H2O2生成量为18%.MWNT独特的电子特性、强抗腐蚀能力及其与活性钴离子之间的相互作用有助于改善催化剂的氧化还原性能. 邓选英 章冬云 王昕 原鲜霞 马紫峰关键词:多壁碳纳米管 金属卟啉 电催化剂 氧还原 低温燃料电池用非贵金属氧还原催化剂研究进展 被引量:9 2011年 非贵金属氧还原催化剂是近年来低温燃料电池最受关注的研究热点之一。本文回顾了作者课题组在低温燃料电池用非贵金属氧还原催化剂方面的研究进展,总结了提高催化活性和稳定性、降低催化剂制备成本、催化剂制备工艺和新型非贵金属氧还原催化剂设计等方面所取得的研究结果。对非贵金属氧还原催化剂亟待解决的问题和发展趋势提出自己的看法。 马紫峰 张慧娟 原鲜霞 蒋淇忠关键词:低温燃料电池 非贵金属催化剂 氧还原反应 电化学性能 基于碳化钼的燃料电池阴极催化剂的制备及其作用机理 被引量:2 2009年 以Mo2C/VC作为质子交换膜燃料电池氧还原催化剂,并采用单电池和电化学循环伏安扫描技术考察了其氧还原活性,同时结合X射线衍射和X射线光电子能谱对其电催化机理进行初步分析.结果表明,Mo2C/VC对氧还原也具有电催化活性,在0.34,0.45和0.55 V处出现三对可逆的氧化还原峰.Mo2C/VC的体相为β-Mo2C,表相为+δ价(5≤δ≤6)的MoOxCy和MoOz.Mo2C/VC的电催化性能可能是由于其表面钝化物种(MoOxCy和MoOz)的氧化还原,以及氧在Mo2C晶格中的迁入和迁出引起的. 章冬云 吴曦 马紫峰 Levi T.THAMPSON关键词:碳化钼 氧还原 电催化剂 燃料电池 球形团聚物模型在质子交换膜燃料电池过程模拟中的应用 被引量:1 2010年 在建立直通道质子交换膜燃料电池(PEMFC)的二维全电池数学模型中,将球形团聚物模型应用至两极的催化剂层。通过调节团聚物中质子传导介质的比例和催化层孔隙率,预测了基准供气状态下单电池的极化曲线,与文献报道的实验数据吻合良好。研究了电池运行过程中,膜电极内各化学组分和电流密度的分布情况及流向,比较了不同供气压力、催化剂铂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响。计算结果表明,在阴极及时排出反应产生的水,并在阳极对燃料气进行加湿是保证单电池正常运行的前提,提高阴极的氧化剂气体压力,可显著改善PEMFC单电池性能,特别是在受浓差极化影响较大的大电流密度区;在催化剂铂载量相同的情况下,减小铂颗粒的尺寸可以提高电池的性能。 吴曦 章冬云 蒋淇忠 马紫峰关键词:质子交换膜燃料电池 数学模型 质子交换膜燃料电池过程模拟研究进展 被引量:3 2009年 质子交换膜燃料电池(PEMFC)模拟是燃料电池系统设计与开发的基础。PEMFC模拟中模型建立的方法可分经验模型和机理模型两种类型。本文介绍了经验模型研究的现状。对机理模型研究,回顾了从一维模型到三维模型的发展历程,阐述了各个阶段模型建立方法的特点。同时还对PEMFC模拟过程中常用的模拟软件作简要介绍。从文献综述中可以发现,PEMFC模拟工作将向微观化、真实化和系统化方向发展。 陈黎明 吴曦 马紫峰关键词:质子交换膜燃料电池