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李微微: 作品数：14 被引量：40H指数：4; 供职机构：清华大学核能与新能源技术研究院更多>>; 发文基金：山西省科技重大专项国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：一般工业技术化学工程电气工程动力工程及工程热物理更多>>

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基于PVDF薄膜辐照接枝制备质子交换膜被引量：1: 2016年; 含氟磺酸型质子交换膜是一类具有高热稳定性、化学稳定性及良好力学性能的离子交换膜,具有极其广阔的应用前景。采用^(60)Co辐照接枝技术,在聚偏氟乙烯(PVDF)基膜上产生自由基聚合位点,进而接枝对苯乙烯磺酰氯单体,经过一定条件酸碱处理得到一种新型偏氟磺酸型质子交换膜。并对其进行红外分析,结果显示PVDF膜上成功接枝上了对苯乙烯磺酰氯单体;定量研究了在相同辐照总剂量、不同剂量率条件下,所得质子交换膜的质子传导率、吸水率及离子交换容量与接枝率的关系,结果表明:当剂量率为40Gy·min^(-1)时,所得质子交换膜接枝率为52.7%,吸水率为36.85%,80℃时质子传导率达到136 mS·cm^(-1),离子交换容量为1.274mmol·g^(-1)。; 高金津李雪赵玉彬李微微赵阳王树博谢晓峰张振琳; 关键词：辐照聚偏氟乙烯辐照接枝质子交换膜

苯乙烯磺酰氯的理论模拟及用于辐照接枝法制备质子交换膜被引量：1: 2016年; 合成了用于辐照接枝制备质子交换膜的对苯乙烯磺酰氯单体,并采用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和核磁共振碳谱(13 C NMR)对其结构进行了表征分析,分析结果表明:成功得到了目标产物对苯乙烯磺酰氯。基于密度泛函的量子化学方法对合成的单体进行了理论模拟,结果表明该单体具有与苯乙烯一致的电荷分布,乙烯基α碳位易发生亲电反应,β碳位易发生亲核反应和自由基反应。采用辐射接枝聚合的方法,将对苯乙烯磺酰氯单体接枝到聚全氟乙丙烯薄膜基材上并通过后处理制备用于燃料电池的质子交换膜,结果表明膜的质子传导率与接枝率正相关,在20Gy·min^(-1)和40Gy·min^(-1)条件下膜的室温质子传导率分别为45.74mS·cm^(-1)和47.46mS·cm^(-1),20Gy·min^(-1)条件下制备的质子交换膜其传导率在75℃时可达84.56mS·cm^(-1)。; 李雪赵阳高金津李微微王树博谢晓峰; 关键词：量子化学质子交换膜接枝率

波形流道增强质子交换膜燃料电池性能被引量：10: 2021年; 质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能和耐久性受到燃料的输送和水管理等的限制,流道对PEMFC的质量传输起着至关重要的作用。该文设计了一个三维波形流道,建立了与实验条件一致的单根直流道模型,对比研究了直流道和波形流道对PEMFC性能提升的机理,分析了两种流道内氧气、液态水、速度以及电流密度分布。研究结果表明:在较高电流密度下,三维波形流道强化了狭窄通道部分氧气向催化层的传输,提高了氧气的供应,有效地去除了流道内的液态水,使峰值功率密度提高了10.16%。; 李子君王树博李微微朱彤谢晓峰; 关键词：三维流场水管理

阳极闭口模式下质子交换膜燃料电池氮气渗透: 2024年; 质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极闭口模式潜力巨大,但该模式下运行会引发氮气从阴极向阳极的渗透,导致阳极氢气的摩尔分数降低,PEMFC性能下降,针对这种情况可通过吹扫恢复PEMFC的性能。搭建了阳极闭口模式测试系统,在不同操作条件下进行阳极闭口模式实验,同时建立数学模型研究不同电流密度、化学计量比和温度下,电压和阳极氢气的下降速率以及传输到阳极的氮气积累量,提出实验与仿真结合的方法深入探究闭口模式下气体的传输规律,结果表明:当氢气摩尔分数为0.75时,电压下降到1.4 V,此时性能明显下降,提出相应吹扫策略:氢气摩尔分数在0.8时吹扫最为有效。; 李子君王建国王树博李微微谢晓峰; 关键词：质子交换膜燃料电池数值模拟

不锈钢金属双极板TiW和TiTa膜的制备及性能被引量：1: 2020年; 针对质子交换膜燃料电池金属双极板耐蚀性和导电性有待提高的问题,本文用磁控溅射双靶共溅的方法,在316L不锈钢基体表面沉积TiW和TiTa两种非贵金属膜层。通过X射线衍射、扫描电子显微镜-能谱仪、X射线光电子能谱仪、电化学和接触电阻测试等方法,表征了涂覆膜层后不锈钢的微观结构、表面形貌、化学组成、耐腐蚀性和导电性。实验结果表明,磁控溅射制备得到的TiTa膜表面较为均匀,且TiTa膜沉积的不锈钢具有较好的耐腐蚀性,其恒电位极化电流密度能够维持在0.3μA/cm^2;从导电性来看,TiW膜与碳纸之间的接触电阻小于TiTa膜。综合考虑材料的各项性能,认为沉积TiTa膜的316L不锈钢有用作金属双极板材料的潜力。; 石锟王树博李微微谢晓峰陈靖; 关键词：燃料电池

不同羧酸根含量对双官能团聚降冰片烯质子交换膜性能影响的分子动力学模拟被引量：1: 2016年; 基于Material Studio(MS)软件平台,构建了含有磺酸根和羧酸根双功能化基团的新型聚降冰片烯类质子交换膜模型。通过改变3种结构单元NBSC、DCNM以及DCNM-N的不同配比,探究了不同羧酸根含量对质子交换膜性能的影响,同时分析了质子交换膜的微观结构以及H_2O和H_3O^+等小分子的输运特性。计算结果显示,H_2O和H_3O^+的均方位移和扩散系数随着羧酸根含量的增加而逐渐减小。在298K条件下,3种质子交换膜的质子传导率分别为22.75、46.14、56.77mS·cm-1。表明随着羧酸根个数的增加,质子传导率不断增大,但增幅先增大后减小。; 冯志明李微微李雪赵阳谢晓峰柴春鹏罗运军; 关键词：分子动力学模拟双官能团质子交换膜

车载质子交换膜燃料电池低温环境的热源分析被引量：1: 2022年; 缩短寒冷地区质子交换膜燃料电池的启动时间是目前车用氢燃料电池冷启动亟待解决的难题之一。研究通过热传递数据分析,应用COMSOL有限元仿真软件,对比分析2种不同外形尺寸的30 kW氢燃料电池电堆低温保存恒温系统所需的热量,提出一种应对车用氢燃料电池低温存储和冷启动难题的方法。研究结果表明,在-30℃低温环境中,长宽比较小的电池堆维持恒温时更节能,使用33.93 kg纯石蜡的相变潜热,或消耗1.15 L纯甲醇燃料所提供的6786 kJ能量,即可使氢燃料电池堆维持在0℃以上13 h,为车用氢燃料电池低温存储和冷启动提供了一种新途径。; 钱伟范兆虎李微微王树博; 关键词：质子交换膜燃料电池冷启动传热

固体聚合物电解水制氢性能衰减分析被引量：5: 2020年; 以阳极催化剂(IrO2)、阴极催化剂(Pt/C)含量、阴极Nafion质量分数和阳极Nafion质量分数为考察的因素,进行了四因素三水平的正交试验,以电解槽电解电压在2V时的电流密度为衡量标准,确定了配置催化剂浆料的最优配比为:阳极催化剂IrO2担载量2.0mg/cm2,阴极催化剂Pt担载量1.0mg/cm2,阳极催化剂浆料中Nafion质量分数20%,阴极催化剂浆料中Nafion质量分数25%。使用最优配比配制催化剂后制备膜电极,对该膜电极进行极化曲线测试、产氢量计算及稳定性测试,发现运行80h后,膜电极的电解性能下降,在0.6A/cm2时,电解电压从1.78V升高到2.06V。使用交流阻抗分析稳定性测试前后的各部分电阻变化,发现各部分电阻均有增加。扫描电镜发现测试后阴极催化层与膜发生明显剥离。对稳定性测试期间的循环水进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试,发现长时间运行后,水中Ir和Pt的含量增加。; 李微微谢晓峰王树博; 关键词：电解正交试验膜电极制氢

质子交换膜燃料电池电压损耗被引量：6: 2020年; 质子交换膜燃料电池电压损耗的定量分析,对于寻求膜电极性能的提升空间具有重要的参考意义。该文以实验室自制的膜电极为研究对象,对其内部损耗、ohm极化、活化极化以及浓差极化依次进行了实验分析。结果表明:在阴极铂载量为0.2 mg/cm^2的膜电极中,活化极化在整体电压损耗中所占比例最高,这一现象在低温下愈发明显;ohm极化的占比最小,电流密度为1550 mA/cm^2时,其最大值约为0.09 V;浓差极化在低电流密度区域的影响较小,在大电流密度区域以指数形式增长。经过对浓差极化的分析发现,40%~44%的氧气扩散阻力主要来源于气体扩散层内的分子扩散阻力,43%~50%的氧气扩散阻力主要来源于氧气穿过离聚物层到达铂表面的阻力。; 赵阳王树博李微微谢晓峰; 关键词：质子交换膜燃料电池电压损耗浓差极化

离子液体修饰磺化聚醚醚酮作为离子交换膜: 2013年; 通过NaBH4还原磺化聚醚醚酮(SPEEK)得到羟基功能化的SPEEK后,采用酯化反应将离子液体1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐接枝到磺化聚醚醚酮上得到接枝聚合物。实验结果表明:离子液体修饰后的磺化聚醚醚酮离子交换膜吸水率和溶胀度降低,而导电率得到了显著提高。; 李微微王树博谢晓峰; 关键词：磺化聚醚醚酮离子液体

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