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博碩士論文 etd-0806113-141625 詳細資訊
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論文名稱
Title
PEMFC 陰極觸媒層中水的變化
The hydrated condition inside the catalyst layer of the Cathode of a PEMFC
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
84
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2013-08-16
繳交日期
Date of Submission
2013-09-09
關鍵字
Keywords
PEMFC、電極、水
water, electrode, PEMFC
統計
Statistics
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中文摘要
電極內水的分布與其變化決定了電極的性能,我們利用傳統電極與微結構電極兩者之暫態響應的差別,分析生成水的發展模式。
陰極催化層中會形成一個液面,此液面隨生成水量與移除水量間的差異而變動,其上一定距離內的催化層為主要反應區,該距離亦受Nafion之量所影響,實驗證實量應取決於催化層的體積而非Pt的重量。
更直接量測液面之位置的方法,已發展中。
Abstract
The hydrated condition of the electrode are crucial to the electrode performance. We analyze the pattern for development of generation water by the difference of transient responses between traditional electrodes and microstructure electrodes.
A water surface formed in the catalyst layer of cathode, and the surface will vary according to the difference between the quantity of general water and removed water. The certain distance of the cathode layer is the major reaction area, and the distance is also affected by the quantity of Nafion. Experiments have corroborated that the quantity is decided by the volume of cathode layer, instead of the weight of Pt.
The more direct method for measuring the position of water surface is already in development.
目次 Table of Contents
目錄 i
圖表目錄 iv
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 燃料電池的種類與優點 2
第二章PEMFC工作原理與結構介紹 6
2.1 PEMFC的工作原理 6
2.2 PEMFC之架構 7
2.2.1電極 7
2.2.2質子交換膜(Membrane) 8
2.2.3雙極板 9
第三章 影響燃料電池性能之因素 11
3.1燃料電池的極化現象 11
3.2研究動機與目的 12
3.3文獻回顧 13
第四章 實驗材料與設備介紹 19
4.1 實驗材料 19
4.2 實驗設備 20
第五章 微結構電極製作步驟與性能量測 26
5.1電極材料前處理 26
5.1.1 質子交換膜 26
5.1.2 微孔層漿料(MPL ink)調配 27
5.1.3 觸媒漿料(Catalyst ink)調配 27
5.2 微結構電極的製作 28
5.2.2微結構壓印 28
5.2.3 觸媒層製作 29
5.3 熱壓MEA 29
5.4電池的量測 31
5.4.1電池規格 31
5.4.2 燃料 31
5.4.3電池陰極排水裝置 32
5.4.5電池組裝 32
5.4.6量測電池性能 33
5.4.7定電流量測 34
5.4.8 sweep test量測 35
第六章 實驗結果與討論 37
6.1 MEA 之Impedance的變化: 37
6.2傳統之平面結構電極與微結構電極在性能上的比較 39
6.3 sweep test量測 41
6.4 Nafion含量的影響 42
6.5 性能沒有顯著躍升的原因 42
第七章 結論與未來方向 43
参考文獻 44
參考文獻 References
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