一、质子交换膜燃料电池双极板导流场不同区域极化研究（论文文献综述）
邹雨廷[1]（2021）在《质子交换膜燃料电池动热质电耦合仿真研究与优化设计》文中研究指明
刘英杰,陈奔[2]（2021）在《质子交换膜燃料电池流场强化传质研究进展》文中指出质子交换膜燃料电池作为车载新型动力源具有广阔的应用前景而备受关注。流场板是燃料电池的核心部件之一,起分配反应气体、移除水分与杂质和传导电子等作用。目前对质子交换膜燃料电池流场方面的研究,大多针对常规流道进行了尺寸和流场布置方式的优化,部分研究在流道内部添加不同形式的堵块以增强气体传质,或将多孔介质材料应用于流场板,或设计新型的三维网格流场结构,通过此类方式来优化燃料电池的水热管理,强化传质效果以提高燃料电池的性能。本文中对这些研究进行归纳总结,并得出若干结论。
陈耀[3]（2021）在《面向强化传质的燃料电池双极板进气流场设计》文中认为21世纪以来,环境问题和能源短缺问题日益严重。因此,许多国家致力于发展可再生能源。其中,质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有对环境友好、功率密度高、工作寿命久等优点,被广泛运用到各个领域。双极板作为质子交换膜燃料电池重要的部件之一,具有气体分配、热量传输、排水、分隔电流的作用。流场结构的布置形式会影响燃料电池的输出性能,合理的流场结构可以提升质子交换膜燃料电池的输出功率密度,提高气体分布的均匀性,减少甚至避免水淹现象的产生。传统平行流场的燃料电池存在气体分布不均匀,水淹现象严重等问题。为了改善这些问题,本文提出了新型的双极板流场结构来强化PEMFC的传质能力。首先,提出了一种阶梯状双极板平行流场。通过逐渐减小流道截面积来提升气体扩散速率。研究了流道阶梯数量对PEMFC的极化曲线及内部氧气质量分数的分布、电流密度分布、液态水饱和度等方面的影响。结果表明:阶梯状流场的燃料电池输出性能均高于传统平行流场的燃料电池。阶梯状流场提升了气体浓度与电流密度分布的均匀性,加速了液态水的排出,缓解了水淹现象。与采用传统平行流场的燃料电池相比,阶梯状流场的燃料电池的功率密度提升了22.4%。其次,提出了一种锯齿状双极板平行流场。研究了波长与波幅对PEMFC的极化曲线及内部氧气质量分数分布、电流密度分布、液态水饱和度的影响。结果表明:锯齿状流场的燃料电池输出性能均高于传统平行流场的燃料电池。锯齿状的结构会对流道内的气体产生周期性的扰动,提升气体的速度,改善气体分布不均匀的现象,提升排水性能。在几种典型的流场设计中,Case6表现出了最佳的性能。对比传统平行流场,输出功率密度提升达到34.9%。最后,提出了一种渐变波浪结构的双极板平行流场。研究了不同尺寸的渐变波浪形平行流场内部氧气质量分数的分布、电流密度分布、液态水饱和度。结果表明:渐变波浪形平行流场的燃料电池输出性能均高于传统平行流场的燃料电池。渐变波浪结构可以有效的强化流场内部气体传输,改善水淹问题。这是因为渐变波浪结构会使气体产生纵向流动,从而提升了气体在流道内的流动速度,强化了肋下的气体传质,升了整体性能。与采用传统平行流场的燃料电池相比,渐变波浪形平行流场的燃料电池的输出功率密度提升了28.9%。
权波[4]（2021）在《质子交换膜电解槽流场结构的优化与设计》文中进行了进一步梳理(PEM)质子交换膜电解槽是一种以液态水为反应物电解制氢的装置,尤其在目前能源匮乏的危机中,用电解槽制氢方式越来越受人们所关注。其内部双极板的流场设计对电解槽性能和使用寿命影响格外重要,因此通过改变内部流场结构可以提高电解槽的性能和产量,最终达到一个优化目的。现如今流场的优化与设计多数借助于仿真模拟来研究。当计算大尺寸,多通道,复杂形状流场时,经常会遇到计算时间长,模型不易收敛等情况。因此,本文设计出一种简化形式的反应流模型,通过建立几种不同尺寸通道的平行流场,分别研究入口,出口水平通道和垂直通道宽度对流场的压力,速度,气体摩尔分数以及电解槽性能影响。研究发现加宽垂直通道对电解槽性能影响更大,减小垂直通道或同时加宽入口和出口水平通道宽度有助于电解槽性能提升,反应也更加均匀,增强气体流动性。同时在低电流密度（0～0.5A/cm2）下,加宽通道宽度对电解槽性能影响较小,而在高电流密度（1～1.5A/cm2）下,加宽通道宽度对电解槽性能影响较大。然后,在平行流场的基础上进行局部优化,用蛇形通道结构替换平行流场流速较低的区域,得到一种新型的流场结构。通过与优化前流场结构相对比,发现优化后的流场结构可以有效地提高电解槽性能,缓解平行流场局部流速不均匀等问题,并且在通道深度方向上气体更加均匀分布,更适用于电解槽实际应用中。传统的气体通道流场具有良好的机械强度和热交换性能,与扩散层表面充分接触,可以有效降低界面电阻损失,但由于较差的气体流动性和工作性能需要人们进一步研究。因此,本文将重点研究讨论无通道流场结构对电解槽的影响,其中泡沫金属具有良好的物理和电化学性能,非常适合应用于电解槽的流场结构中。通过建立泡沫金属结构的电解槽气相模型,改变流场的截面形状,厚度和孔隙率大小,研究无通道流场结构参数对电解槽的影响。最后,建立二维气液两相反应流模型,研究多孔材质的接触角和孔隙率对电解槽性能的影响,研究发现钛毡厚度越小,接触角和孔隙率越大,越有利于反应物运输,电解性能的提高,并且经不同截面形状之间对比,圆形截面的流场结构更适用于电解槽中。
陈帅立[5]（2019）在《车用质子交换膜燃料电池装配力学及其对水热影响的研究》文中认为质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）是一种高效的绿色环保电源,用于车载能源具有低温快速启动、对燃料适应性强、不受卡诺循环的限制、能量转换率高、可靠性高等优点。车用燃料电池组通过装配压力使其各组件连接在一起,装配压力的大小会对气体扩散层（Gas Diffusion Layer,GDL）的多孔结构产生影响进而影响其传输特性,这对PEMFC的水管理和热分布以及性能带来了新的问题,本文利用数值模拟的方法,对装配压力引起的气体扩散层形变以及对电池水热和性能的影响进行了深入的研究,本文主要工作如下:（1）利用ANSYS仿真软件的GM模块建立单通道质子交换膜燃料电池的三维模型,利用有限元分析方法（Finite Element Analysis,FEA）研究了装配压力对PEMFC中GDL变形情况的影响,利用计算机绘图软件CAD进行了质子交换膜燃料电池气体扩散层变形的二维重构,并且以ASIS的格式进行输出,在软件GAMBIT中进行了不同装配压力的网格划分,以MESH的格式输出,在FLUENT导入,调出PEMFC模块用于流体力学仿真。（2）由仿真结果得到了不同装配压强下燃料电池的水浓度云图和温度云图以及极化曲线,分析了GDL形变对水浓度和电池温度的影响,发现装配压强为0.6MPa左右电池性能最好。（3）分析了不同装配压力下,燃料电池的孔隙率、渗透率、电导率和接触电阻随装配压力的变化趋势,随着装配压强的增加燃料电池的孔隙率、渗透率、电导率和接触电阻都是在减小的。
付宇轩[6]（2019）在《非贵金属催化剂CoB、FeB、NiB的电子结构研究》文中认为纳米粒子催化剂具有不同于本体的电子和催化性能,引起了人们的广泛关注。CoB、FeB、NiB纳米材料具有良好的催化性能,在质子交换膜燃料电池储氢方面具有重要应用。本文综合利用透射电子显微学方法,结合第一性原理计算研究了 CoB、FeB、NiB纳米催化剂以及CoBx@h-BN核壳纳米催化剂材料的形貌、结构及性质。将电子能量损失谱和理论计算得到的分波投影态密度联系起来,研究材料的电子结构。得到如下结论:1、应用高分辨透射电镜对制备的CoBx及CoBx@h-BN纳米材料进行表征,结果表明:CoBx纳米颗粒由不规则小颗粒组成,直径约100 nm左右,CoBx纳米粒子在三维空间呈无序状态,不存在通常晶态合金所在的晶界,位错和偏析等缺陷,为典型的非晶结构。CoBx@h-BN纳米催化剂由h-BN覆盖物包封,是具有核-壳结构的纳米颗粒。2、应用电子能量损失谱（EELS）技术对不同氨化温度下的CoBx样品进行实验,结果表明:由于成键环境不同,B-K能量损失峰的精细结构不同。CoBx样品中无N元素,CoBx@h-BN样品被h-BN纳米涂层包覆。靠近外层的电子能量损失谱特征与h-BN结果一致,而靠近内层的电子能量损失谱特征与CoBx纳米颗粒结果一致。CoBx@h-BN样品中B元素一部分偏析形成h-BN壳层,一部分B与Co成键,形成Co-B化合物。3、运用透射电子显微镜相关技术研究了 FeB纳米催化剂材料的微结构与形貌,样品是尺寸在50-100 nm之间的均匀互连的纳米颗粒,为高度结晶的四方单晶相;在低能损失谱中,～7.7 eV能量损失峰对应B的2p轨道到Fe-3d或Fe-3p轨道的跃迁,～12.6 eV能量损失峰对应B的2p轨道到Fe的3d轨道的跃迁,～19.8 eV展宽的峰为等离子峰,～27.7 eV能量损失峰对应B的2s轨道向Fe的3d轨道的跃迁;探究了 Core-hole作用对FeB纳米催化剂中Fe的电子能量损失谱的影响,结果表明Core-hole作用下模拟的结果与实验结果一致。4、运用透射电子显微镜相关技术研究了 NiB纳米催化剂材料的微结构,形貌为球形或链状形态的不规则纳米颗粒,为典型的非晶合金;探讨了 NiB纳米催化剂材料的电子结构,Ni原子p,d轨道和B原子p轨道间存在强烈相互作用。将CoB、FeB、NiB三种纳米催化剂材料实验得到的电子能量损失谱进行比较,可知成键环境不同,B-K能量损失峰的精细结构也不同,本研究为CoB、FeB、NiB纳米催化剂材料催化机理的研究提供一定理论依据。
徐一凡[7]（2019）在《金属极板质子交换膜燃料电池的水-气传输建模研究》文中研究说明质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有零排放、低运行温度、低噪声、高功率密度等优点,近年来在固定电站系统,汽车和备用电源等领域获得了广泛的应用。在PEMFC运行过程中,反应物生成的水从催化剂表面,经气体扩散层（GDL）传输到极板流道内,最终从流道排出电堆。当电堆排水条件不良时则容易产生累积。当液体水累积在催化剂表面时,则阻止气体进入催化层、导致反应速率下降等,最终影响电堆的性能;当更多的液态水累积到流道内时,则阻碍流道内气体的流动,造成压力分布不均,降低电堆输出性能。目前,由于宏观仿真分析方法简化了GDL中微孔道的描述,难以准确预测GDL内的水传输规律;而微观方法,模型复杂、计算量巨大,难以指导实际工程电堆的开发。对于燃料电池电堆中的液态水的累积、流动规律以及装配受压后GDL内的传质、水-气传输建模等方面亟待更深入的研究。本文围绕金属极板PEMFC中生成水的传输过程,开展了水-气传输理论建模、规律分析及流道设计优化等研究。首先,建立装配压缩的GDL内部传质模型,探明了GDL内部液态水排出和脊下氧分压分布的规律;分析了气体通道内的液态水排出行为,提出了考虑通道内液态水累积的反应气压降预测方法;其次,综合考虑通道内液态水和极板成形流道尺寸精度,建立了金属极板燃料电池电堆的水-气传输分析模型;最后,运用上述模型,综合考虑车用电堆运行条件,指导了金属极板流场的参数设计,并进行了样件试制、电堆装配与性能测试,为电堆流场设计提供了理论方法。本文的研究工作主要集中在以下几个方面:1)PEMFC气体扩散层内的传质建模与分析基于Winkler弹性假设,推导了电堆装配力对GDL压缩变形的影响,通过有限元仿真进行了验证。阴极生成液态水通过Darcy渗流描述,结合GDL内部孔隙的压缩状态对水-气传输的影响规律,建立了考虑Bruggeman校正的氧气扩散模型。基于建立GDL传质模型,分析了流道与GDL几何参数、装配力和电堆操作条件等对液态水排出和脊下氧分压的影响,为流道设计与GDL匹配设计提供基础。2)极板流道内液态水流动的VOF两相流模型与排出规律采用VOF方法建立了气体通道内排水的两相流模型,分析气体通道内的液态水排出规律。考虑到液态水附着与运动的特点,综合极板、GDL的表面特性与通道内液滴两端压差,提出了液滴在GDL表面附着的力平衡方程,准确预测了液态水排出过程对反应气产生的附加阻力。搭建燃料电池可视化实验平台,采用高速摄像系统观测流道内的液态水传输行为,实验观测与仿真模型预测结果相符,验证了模型的准确性。3)PEMFC水-气传输建模针对冲压超薄金属双极板的成形几何特征,提出形状因子描述流道界面形状对流道内反应气体阻力的影响。基于流道分叉、连接位置的守恒方程,提出了考虑极板构型的反应气体流量分布计算方法。并基于液态水引发的反应气附加阻力和极板流道成形误差分布规律,建立了修正的PEMFC水-气传输模型,分析了流场结构、操作条件等对反应气分布的影响规律,为燃料电池流场设计提供指导。4)大面积车用燃料电池金属极板的构型设计面向大面积车用燃料电池需求,基于PEMFC水-气传输模型,分析了金属极板构型、流道截面几何结构对反应气分布的影响规律,建立了车用金属双极板流场设计方法。试制了金属极板并考虑GDL压缩变形后的传质特性,装配了燃料电池电堆样机,开展电堆性能的实验评估,验证了设计的可靠性。围绕上述四个方面,本文开展了金属极板PEMFC中的水-气传输特性详细研究工作,建立了燃料电池金属极板电堆通道内的水-气传输模型,指导了金属极板流场设计,并进行了实验验证。本文研究工作为燃料电池金属极板的设计提供理论基础。
王誉霖[8]（2017）在《分流进气及多孔材料内气体扩散特性对PEMFC性能影响的研究》文中进行了进一步梳理质子交换膜燃料电池已经初步进入商业化运用阶段,但是如何进一步降低其生产成本以及提高其性能仍然是目前研究的重点。探究燃料电池内部的水气传输特性,寻求有效的水管理策略,进而解决其内部的水平衡问题依然是延长电池使用寿命以及提高电池性能的关键所在。扩散层和流道作为燃料电池的核心部件,承担着气体扩散以及水分排出的功能,在燃料电池水管理中发挥着举足轻重的作用。本文围绕燃料电池水管理展开并以扩散层及流道为研究对象,主要工作包括两部分,第一部分通过实验研究燃料电池含水多孔扩散层及催化层的气体扩散传质特性,并在此基础上用数值模拟的方法定量分析气体扩散传质对电池性能的影响,从而为制定合理的水管理策略提供理论依据;第二部分针对燃料电池水管理,提出了一种新型的阴极流道分流设计,分别用数值模拟和实验的方法对该设计的有效性进行了研究。为探究扩散层多孔介质结构及其含水状态对氧气有效扩散系数的影响,本文利用原电池原理提出了一种扩散层氧气有效扩散系数的实验测量装置。使用该装置分别测量了燃料电池常用碳布和碳纸两种材料扩散层干燥和含水状态下的氧气有效扩散系数。对于干燥状态的扩散层实验研究了其孔隙率和孔隙结构对氧气有效扩散系数的影响;对于含水状态的扩散层使用真空含水和冷凝含水两种不同的含水处理方法来研究含水量及水分布对氧气有效扩散系数的影响。实验结果表明尽管两种材料具有相同平均孔隙率,但因孔隙结构不同,两者的氧气有效扩散系数并不相同;另外,具有相同含水量的同一多孔材料,因其水分布不同,其氧气有效扩散系数也并不相同。因此,氧气有效扩散系数不仅和扩散层的平均孔隙率与平均含水量有关,还和孔隙的结构以及液态水的分布密切相关。基于前上述实验结果,本文修正了预测扩散层氧气有效扩散系数Bruggeman方程,修正后的关联式和实验结果匹配度更高。随后,本文建立了燃料电池三维两相数值模型,利用数值计算的方法定量分析气体有效扩散传质对电池性能的影响,结果表明使用传统的Bruggeman方程预测的电池性能要比本文给出的修正关联式预测的电池性能高出许多,且发现阴极扩散层的氧气有效扩散传质对电池性能的影响要远远大于阳极扩散层的气体有效扩散传质对电池性能的影响。此外数值模拟还定量分析了催化层有效气体扩散性对电池性能的影响,研究发现阴极催化侧氧气有效扩散传质对电池性能的影响很大。因此,在对燃料电池的数值建模以及优化设计时,要重点优化阴极扩散层和催化层。流场的优化设计是燃料电池水管理的一个十分重要的手段,尤其是阴极流场的优化设计更是保证电池水平衡,提高电池性能的关键。对于平直流场燃料电池来说,阴极反应生成的液态水往往聚集在阴极流道后半部分,不易排出,进而堵塞后半部分扩散层内气体的传输通道,影响电池性能。针对这一问题,本文提出了一种新型的阴极流道分流设计,即在阴极流道上增加分流进气口,在维持阴极总的进气量不变的情况下,将阴极反应气体分为两部分,其中一部分气体加湿处理后从阴极主进气口进入电池,另一部分气体不经加湿处理从阴极分流进气口送入电池。分流设计能够在保证膜电极较好加湿的前提下,通过改变阴极流道内气体流场的分布来增强电池的排水性,从而提高电池的性能。分流进气口位置以及分流进气量是影响分流设计效果的两个重要参数。因此,本文针对三种典型的分流进气口位置以及分流进气量进行研究。即分流进气口位置分别位于距阴极主进气口的长度占阴极流道总长度的30%,50%和70%（文中用SIP-30%,SIP-50%和SIP-70%表示）;分流进气量分别为阴极总进气量的30%,50%和70%（文中用SFR-30%,SFR-50%和SFR-70%表示）。针对分流设计,本文首先利用建立的燃料电池三维两相数值模型进行研究,分析对比了不同分流设计和传统设计下燃料电池的极化曲线,氧气浓度分布,电流密度分布和液态水分布情况。数值模拟结果表明分流进气口位置位于距阴极主进气口的长度占阴极流道总长度的30%,即SIP-30%,且分流进气量为阴极总进气量的70%,即SFR-70%时相对于传统设计,电池性能最佳。在数值模拟的基础上,本文采用有效膜电极面积为90 cm2具有分流设计的电池单元作了进一步的实验研究。三种典型分流设计的实验结果表明不同分流进气口位置以及分流进气流量对燃料电池性能会产生不同的影响。在低电流密度下分流设计并不能起到提升电池性能的作用,甚至会导致电池性能的不稳定和降低。高电流密度下,当分流进气口位置靠近主进气口时电池性能要好于分流进气口远离主进气口时,且当增加分流进气量时电池性能会提高,但是在分流进气口远离主进气口时,增加分流进气量会大幅度降低电池性能。实验发现分流设计的最优化结果为当分流进气口位置为SIP-30%,分流进气量为SFR-70%。与传统设计相比,此时燃料电池的极限电流密度有较大的提高且最大功率密度提升13.2%。另外,由实验结果与数值模拟结果对比可知,两者的趋势基本吻合。
李和璟[9]（2017）在《微生物燃料电池堆反极及微生物阳极响应特性研究》文中研究说明由于经济的高速发展,造成有机污水的过度排放,导致了日益严重的环境问题。同时,在传统化石能源的日益枯竭背景下,有机污水的处理需消耗巨大能量,使得能源问题日趋严重。因此,寻找清洁新能源和发展高效污水处理技术具有重要意义。微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）是一种新型绿色的生物能源转化技术,它利用阳极表面的产电细菌将废水中有机物蕴含的化学能转换为电能,同时达到降解废水的目的。由于其兼顾污水处理和产生电能两大功能,不仅能有效控制环境污染问题,还有利于缓解当前能源危机,因此具有十分广阔的应用前景。目前,MFC单电池的正常输出电压仅为0.5 V左右,尚不能直接用于在处理实际污水的同时驱动常见用电装置。为了增强电池输出性能,研究者们通过MFC的串/并联来提高其电压/电流的输出。然而,串/并联MFC电堆常伴有反极现象的发生,限制了其输出性能。因此,本文首先构建了串联MFC电堆,研究了其反极现象产生的原因。研究中发现电堆中性能较差的MFC单电池容易在放电过程中发生反极现象。针对以上问题,本文一方面提出新型的三维多孔阳极,强化阳极性能;另一方面,提出了通过将传统的恒定外阻驯化模式改为变电阻驯化模式（电阻由大变小）以提高单电池阳极性能,从而达到强化单电池性能进而强化电堆的产电性能的目的。本文主要研究成果如下:（1）构建了以不同外电阻启动的MFC串联电池堆,研究了性能较弱的电池对电堆性能的影响及其发生的反极原因。研究结果表明,以较小的外电阻启动,MFC输出功率较高。当串联不同外电阻启动的MFC电池堆放电时,输出电流最小的单电池（MFC-I）决定了电池堆的电流输出能力。当电堆放电电流超过性能最差单电池极限电流时,此电池发生反极且阳极电位会急剧上升至+1.2 V（vs.SHE）。因此,电堆中性能较差的单电池阳极电位在较大电流时急剧增加是引起电堆发生反极的原因。此时,由于此电池阳极电位急剧增加,导致阳极发生碳腐蚀反应,使其从产能元件转变为耗能元件,从而导致了电堆输出性能大幅降低。（2）构建了一种基于海绵状三维阳极的MFC以提升其产电性能。实验中以恒电位模式启动了包括碳布和三维电极（sponge-1、sponge-2）为阳极的半电池系统,对比了不同电极表面生物膜的形貌及其电化学特性。研究结果表明,相比碳布电极,三维电极（sponge-1、sponge-2）阳极具有更短的启动时间和更高的电流密度。由于海绵状三维阳极具有优良的立体开放孔结构,提高了产电细菌附着的表面积,同时也强化了物质的传输使得电极具有更多的电催化活性位点,导致了其产电性能的大幅增加。（3）提出了变电阻培养单电池提升其组成串联电堆的性能。研究中,首先通过启动以50Ω为外电阻的单电池。启动成功后对单电池进行了50Ω-25Ω-10Ω的变电阻培养。通过考察变电阻过程中单电池的性能变化特性以及以变电阻培养前后为单电池的电堆性能变化,本文发现当外电阻从50Ω降低至10Ω后,电池阳极生物膜的传荷内阻降低,电化学活性增强,并且其结构更有利于物质传输。上述改进使得单电池的最大极限电流大幅提升,功率回缩的power overshoot现象消失。另外,相比50Ω串联电堆,变电阻培养的单电池组成的电堆在放电过程中未发生反极现象,因而电堆的最大功率得到了一定程度的提升。
张丹阳[10]（2016）在《微型质子交换膜燃料电池双极板的设计与优化》文中提出随着人们对便携式电子产品的需求以及移动通讯设备的增多,现有的电池无法满足各种设备的需求。因此,电池的开发与利用在不同领域都得到了高度的重视。而质子交换膜燃料电池将有很大的可能作为携带方便的电池能源、规模较小的发电装置、以电为主要动力的车辆等交通工具的电能使用,市场前景相当可观。在如今研究中,双极板流道一直作为被研究的关键问题存在。关于流道设计,多数方法均假设生成的水以气相形式存在。虽然目前已经存在部分考虑催化层中有液态水存在的机理模型,但是,如果在设计流道时考虑催化层的结构会大大增加计算量,所以,本文在流道设计中引入液态水存在的模型。首先,建立考虑液态水对孔隙率的影响和有水膜存在的质子交换膜燃料电池阴极的三维仿真模型,得出考虑有液态水存在的仿真结果比假设水仅以气相形式存在的结果更接近真实情况;然后,运用模型将平行流道和交指形流道燃料电池的电流密度与入口流量的关系做对比,当电流密度由5900A/m2增加到6400A/m2时,平行流道的入口流量增长了400x10-13kg·m2/s,而交指形流道的入口流量仅增加了30x10-13kg·m2/s。可见,交指形流道性能更好,节省燃料;最后,对交指形流道的宽度进行优化,对一个宽度为1cm的双极板上流道组数以及其宽度比两方面进行研究,得出从制作难易程度以及电池性能好坏的角度出发,组数为4组,宽度比为1.5:1最为适宜。本文还增加了缓冲器装置。其主要作用是避免由于燃料电池在反应过程中生成的水堵塞流道而引起压力变化过大,影响到燃料电池的稳定性,降低燃料电池的使用性能。
二、质子交换膜燃料电池双极板导流场不同区域极化研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、质子交换膜燃料电池双极板导流场不同区域极化研究（论文提纲范文）
（2）质子交换膜燃料电池流场强化传质研究进展（论文提纲范文）
| 前言 |
| 1 常规流场结构优化 |
| 1.1 常规流场的特点 |
| 1.2 流道尺寸优化 |
| 1.2.1 流道截面尺寸优化 |
| 1.2.2 肋宽优化 |
| 1.3 流场布置优化 |
| 2 内置堵块流场 |
| 2.1 堵块的影响 |
| 2.2 堵块排列布置 |
| 2.3 堵块高度 |
| 2.4 堵块形状 |
| 3 波浪流道 |
| 4 多孔介质流场 |
| 5 三维网格流场 |
| 6 结论 |
（3）面向强化传质的燃料电池双极板进气流场设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 燃料电池简介 |
| 1.3 国内外双极板进气流场的研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 PEMFC的数学模型 |
| 2.1 基本守恒方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 组分守恒方程 |
| 2.2 电化学方程 |
| 2.2.1 Butler-Volmer方程 |
| 2.2.2 电荷守恒方程 |
| 2.3 水传输方程 |
| 2.3.1 质子交换膜内水分传输方程 |
| 2.3.2 液态水的传输方程 |
| 2.4 极化电压 |
| 2.4.1 活化损耗 |
| 2.4.2 欧姆损耗 |
| 2.4.3 浓度损耗 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 阶梯状双极板平行流场设计 |
| 3.1 模型建立 |
| 3.1.1 模型参数 |
| 3.1.2 模型假设 |
| 3.1.3 操作参数及电化学参数 |
| 3.1.4 网格独立性验证 |
| 3.1.5 数值程序 |
| 3.1.6 模型验证 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 极化曲线与功率密度曲线 |
| 3.2.2 流道内氧气速度分布 |
| 3.2.3 氧气质量分数的分布 |
| 3.2.4 液态水的分布 |
| 3.2.5 电流密度分布 |
| 3.2.6 压降与净输出功率 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 锯齿状双极板平行流场设计 |
| 4.1 模型建立 |
| 4.1.1 模型参数 |
| 4.1.2 模型假设及参数设置 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 波幅和波长对电池输出性能的影响 |
| 4.2.2 波长对氧气质量分数及速度的影响 |
| 4.2.3 波幅对氧气质量分数及速度的影响 |
| 4.2.4 波长对电流密度的影响 |
| 4.2.5 波幅对电流密度的影响 |
| 4.2.6 波长对液态水分布的影响 |
| 4.2.7 波幅对液态水分布的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 渐变波浪结构的双极板平行流场设计 |
| 5.1 模型建立 |
| 5.1.1 模型参数 |
| 5.1.2 模型假设及参数设置 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 极化曲线与功率密度曲线 |
| 5.2.2 流道内氧气速度分布 |
| 5.2.3 氧气的质量分数分布 |
| 5.2.4 电流密度分布 |
| 5.2.5 液态水分布 |
| 5.3 本章小结 |
| 结语 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
| 发表的学术论文 |
| 参加的学术会议 |
| 主持和参与的科研项目 |
| 致谢 |
（4）质子交换膜电解槽流场结构的优化与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 催化剂结构与材料 |
| 1.2.2 质子交换膜电解槽的双极板研究 |
| 1.2.3 操作条件对PEM电解槽性能的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 反应流模型 |
| 2.1 质子交换膜电解槽的工作原理 |
| 2.2 全尺寸反应流模型 |
| 2.2.1 计算模型 |
| 2.2.2 几何结构与网格划分 |
| 2.2.3 模型假设与参数 |
| 2.2.4 全尺寸模型的缺陷 |
| 2.3 降维反应流模型 |
| 2.3.1 计算模型 |
| 2.3.2 物理场耦合 |
| 2.3.3 几何结构与网格划分 |
| 2.3.4 模型假设与参数 |
| 2.4 计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 PEM电解槽流场结构优化 |
| 3.1 水平通道设计 |
| 3.1.1 几何结构 |
| 3.1.2 模型假设 |
| 3.1.3 计算方案 |
| 3.1.4 结果与分析 |
| 3.2 垂直通道设计 |
| 3.2.1 几何结构 |
| 3.2.2 模型假设 |
| 3.2.3 计算方案 |
| 3.2.4 结果与分析 |
| 3.3 PEM电解槽流场结构优化 |
| 3.3.1 设计思路 |
| 3.3.2 流场尺寸和工作参数 |
| 3.3.3 模型假设 |
| 3.3.4 结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 泡沫金属流场结构的PEM电解槽模拟 |
| 4.1 气相模型建立 |
| 4.1.1 几何模型 |
| 4.1.2 计算模型 |
| 4.1.3 计算方案 |
| 4.2 两相流模型建立 |
| 4.2.1 几何模型及网格划分 |
| 4.2.2 两相流计算模型 |
| 4.2.3 计算方案 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 气相模型结果分析 |
| 4.3.2 两相流模型结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）车用质子交换膜燃料电池装配力学及其对水热影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 质子交换膜燃料电池工作原理 |
| 1.1.3 质子交换膜燃料电池结构与组件 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池装配压力国内外研究进展 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池水管理国内外研究进展 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池热管理国内外研究进展 |
| 1.2.4 本文主要工作 |
| 1.3 本章小结 |
| 第2章 PEMFC仿真数学模型的建立 |
| 2.1 PEMFC电化学原理 |
| 2.1.1 电化学反应方程 |
| 2.1.2 电动势方程 |
| 2.1.3 电流守恒方程 |
| 2.2 PEMFC的 CFD原理 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 CFD方程 |
| 2.3 燃料电池的立体模型 |
| 2.3.1 网格划分软件简介 |
| 2.3.2 几何模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单通道PEMFC加压仿真结果及分析 |
| 3.1 加压仿真软件简介 |
| 3.1.1 ANSYS WORKBENCH简介 |
| 3.1.2 CAD简介 |
| 3.2 加压仿真应力应变原理依据 |
| (1)平衡微分方程 |
| (2)几何方程 |
| (3)物理方程 |
| 3.3 加压仿真结果 |
| 3.4 压缩模型重构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 不同压强下PEMFC水热仿真结果及分析 |
| 4.1 CFD简介 |
| 4.1.1 FLUENT软件简介 |
| 4.1.2 FLUENT的燃料电池部分 |
| 4.2 仿真边界条件的设定 |
| 4.3 仿真模拟结果与讨论 |
| 4.3.1 FLUENT仿真过程 |
| 4.3.2 燃料电池极化曲线 |
| 4.3.3 水浓度分布云图 |
| 4.3.4 温度分布云图 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 装配压力对气体扩散层传输参数的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 装配压力对气体扩散层孔隙率的影响 |
| 5.3 装配压力对气体扩散层渗透率的影响 |
| 5.4 装配压力对气体扩散层电导率的影响 |
| 5.5 装配压力对气体扩散层接触电阻的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间科研成果 |
（6）非贵金属催化剂CoB、FeB、NiB的电子结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 催化剂概述 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池概述 |
| 1.3 氢气的储存 |
| 1.4 CoB,NiB,FeB催化剂的研究进展 |
| 1.4.1 CoB催化剂的制备 |
| 1.4.2 还原温度对催化剂的表面形态和组成的影响 |
| 1.4.3 还原温度对催化剂的表面形态和组成的影响 |
| 1.4.4 还原pH对催化剂的表面形态和组成的影响 |
| 1.5 本论文的主要工作及研究内容 |
| 第二章 材料制备方法、研究手段 |
| 2.1 材料制备方法 |
| 2.1.1 采用化学还原法制备CoB催化剂 |
| 2.1.2 采用化学还原法制备FeB催化剂 |
| 2.1.3 采用化学还原法制备NiB催化剂 |
| 2.2 透射电子显微镜技术 |
| 2.2.1 衍射衬度像 |
| 2.2.2 高分辨电子显微术 |
| 2.2.3 选区电子衍射 |
| 2.2.4 电子能量损失谱 |
| 2.3 基本理论与计算方法 |
| 2.3.1 第一性原理计算方法 |
| 2.3.2 密度泛函理论(DFT) |
| 2.4 实验设备、TEM样品制备及计算软件平台 |
| 第三章 CoB_x及CoB_x@h-BN纳米催化剂的显微结构及电子结构研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CoB_x样品的微观结构研究 |
| 3.3 CoB_x@h-BN-T样品的微观结构研究 |
| 3.3.1 CoB_x@h-BN-400样品的微观结构研究 |
| 3.3.2 CoB_x@h-BN-850样品的微观结构研究 |
| 3.4 CoB_x及CoB_x@h-BN样品的电子结构研究 |
| 3.4.1 CoB_x样品的电子结构研究 |
| 3.4.2 CoB_x@h-BN-400样品的电子结构研究 |
| 3.4.3 CoB_x@h-BN-850样品的电子结构研究 |
| 3.4.4 CoB_x及CoB_x@h-BN-T样品的电子结构比较研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 非贵金属催化剂FeB、NiB的显微结构及电子结构研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FeB样品的微观结构和成分分析 |
| 4.3 FeB样品的电子结构研究 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 FeB样品电子结构模拟计算 |
| 4.3.3 近费米面的电子态密度分析 |
| 4.3.4 电子能量损失谱实验研究 |
| 4.3.5 电子能量损失谱模拟研究 |
| 4.4 NiB样品的微观结构和成分分析 |
| 4.5 NiB样品的电子结构研究 |
| 4.6 CoB、FeB、NiB样品电子结构的比较研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）金属极板质子交换膜燃料电池的水-气传输建模研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、意义及来源 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 国内外相关研究现状综述 |
| 1.2.1 GDL内水传输研究方法 |
| 1.2.2 气体通道排水特性研究 |
| 1.2.3 气体流量分布对电池性能的影响 |
| 1.3 研究现状总结 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 PEMFC气体扩散层内的传质建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 GDL压缩变形分析 |
| 2.2.1 GDL压缩建模 |
| 2.2.2 有限元验证 |
| 2.2.3 结果分析与讨论 |
| 2.3 GDL的传质机制及液态水传输阻力 |
| 2.3.1 基于GDL压缩变形的孔隙分布描述 |
| 2.3.2 GDL传质特性分析 |
| 2.3.3 液态水传输网络模型 |
| 2.3.4 传质阻力预测与验证 |
| 2.4 规律分析 |
| 2.4.1 流道几何形状影响 |
| 2.4.2 GDL厚度影响 |
| 2.4.3 装配力影响 |
| 2.4.4 电堆操作条件影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 金属极板流道内液态水流动特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 流道内排水能性能的关键参数 |
| 3.3 流道内水传输规律分析 |
| 3.3.1 气体通道两相流建模 |
| 3.3.2 仿真实例与可视化实验验证 |
| 3.3.3 蜿蜒流道内的水传输特性 |
| 3.4 流道内液态水与反应气相互作用 |
| 3.4.1 液滴排出条件的建立 |
| 3.4.2 液滴对气体附加阻力计算与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 金属极板燃料电池的水-气传输模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PEMFC气体流量分布预测 |
| 4.2.1 金属双极板截面形状因子 |
| 4.2.2 管道阻力模型与敏感度分析 |
| 4.2.3 气体流量分布预测模型 |
| 4.2.4 流阻与流量分布规律分析 |
| 4.3 金属双极板PEMFC水-气传输模型 |
| 4.3.1 单通道模型修正 |
| 4.3.2 水-气传输建模 |
| 4.3.3 液态水对气体分布的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大面积车用燃料电池金属极板构型设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属极板流场设计 |
| 5.2.1 极板构型与几何设计 |
| 5.2.2 流场参数设计与分析 |
| 5.2.3 CFD分析验证 |
| 5.3 实验电堆的装配与性能测试 |
| 5.3.1 实验电堆组装 |
| 5.3.2 电堆性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作与结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足之处与进一步研究展望 |
| 附录 :变量符号 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
（8）分流进气及多孔材料内气体扩散特性对PEMFC性能影响的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池简介 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池的发展现状 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池的主要结构 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池的工作原理 |
| 1.2.4 质子交换膜燃料电池输出功率与极化曲线 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池的水管理 |
| 1.3.1 水的来源与存在形式 |
| 1.3.2 质子交换膜内的水传输 |
| 1.3.3 多孔扩散层内的水传输 |
| 1.3.4 电极催化剂内的水传输 |
| 1.3.5 流道内水的传输 |
| 1.4 扩散层内液态水存在对气体扩散传质的影响 |
| 1.5 流场设计与水管理 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 1.6.1 现有研究工作中的不足 |
| 1.6.2 本文的主要研究内容 |
| 第二章 扩散层氧气有效扩散系数的实验测量 |
| 2.1 氧气有效扩散系数的实验测量系统 |
| 2.1.1 测量原理 |
| 2.1.2 测试样本制备 |
| 2.1.3 实验测量步骤 |
| 2.2 干燥扩散层有效扩散系数的测量结果 |
| 2.2.1 孔隙结构的影响 |
| 2.2.2 孔隙率的影响 |
| 2.3 含水扩散层氧气有效扩散系数的测量 |
| 2.3.1 含水方式的影响 |
| 2.3.2 液态水饱和度分布的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 扩散传质对燃料电池性能影响的数值分析 |
| 3.1 质子交换膜燃料电池的三维两相模型 |
| 3.1.1 模型的建立方法及假设条件 |
| 3.1.2 模型的计算区域与控制方程 |
| 3.1.3 模型的参数及边界条件设定 |
| 3.1.4 模型的求解方法 |
| 3.2 扩散传质对电池性能的影响 |
| 3.2.1 扩散传质修正关系式参数α和β的影响 |
| 3.2.2 扩散层与催化层内参数β的影响 |
| 3.2.3 扩散层与催化层孔隙率的影响 |
| 3.2.4 催化层厚度的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 阴极流道分流设计的数值模拟 |
| 4.1 分流设计的背景 |
| 4.2 数值模拟方法 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 燃料电池性能评价 |
| 4.3.2 影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 阴极流道分流设计的实验研究 |
| 5.1 分流设计燃料电池的实验系统 |
| 5.1.1 燃料电池的设计与组装 |
| 5.1.2 实验系统 |
| 5.1.3 实验条件及方案 |
| 5.1.4 实验步骤 |
| 5.2 实验结果分析 |
| 5.2.1 分流进气口位置的影响 |
| 5.2.2 极化曲线的比较 |
| 5.2.3 空气化学当量比的分流实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 全文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）微生物燃料电池堆反极及微生物阳极响应特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 微生物燃料电池（MFC）简介 |
| 1.2.1 MFC的发展 |
| 1.2.2 MFC产电原理 |
| 1.2.3 MFC的性能影响 |
| 1.2.4 MFC的分类及应用 |
| 1.3 MFC国内外研究现状 |
| 1.3.1 MFC的阳极材料 |
| 1.3.2 MFC放大化及电堆反极 |
| 1.3.3 MFC电堆性能改善研究 |
| 1.4 已有研究工作不足 |
| 1.5 本课题主要工作 |
| 2 MFC实验装置及实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MFC材料选取以及电池结构设计 |
| 2.2.1 部件材料的选择与制备 |
| 2.2.2 平板双室反应器结构设计 |
| 2.2.3 圆筒形单腔室反应器 |
| 2.3 MFC实验设备 |
| 2.3.1 电信号采集设备 |
| 2.3.2 其它实验设备 |
| 2.4 MFC接种与启动 |
| 2.5 MFC系统的评价参数及测量方式 |
| 2.5.1 电压及电极电位 |
| 2.5.2 极化曲线及功率密度曲线 |
| 2.5.3 电化学测量方法 |
| 2.5.4 阳极生物膜表征 |
| 2.5.5 其它表征 |
| 3 微生物燃料电池串联电堆的反极研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微生物燃料电池串联电堆系统的构建与启动 |
| 3.3 单个微生物燃料电池的启动性能特性 |
| 3.3.1 启动过程中单个MFC的电压及电极电位变化 |
| 3.3.2 启动完成后单个MFC的性能 |
| 3.3.3 不同电阻启动循环伏安特性的对比 |
| 3.4 MFC串联电堆的反极现象 |
| 3.4.1 MFC串联电堆的性能特性 |
| 3.4.2 变负载条件下MFC串联电堆的响应 |
| 3.4.3 串联电堆处于反极状态时的电能输出特性 |
| 3.5 MFC串联电堆反极对反极电池阳极的影响 |
| 3.5.1 反极电池阳极电化学特性的变化 |
| 3.5.2 反极电池阳极生物膜的变化 |
| 3.5.3 反极电池黑色阳极液中悬浮颗粒的表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 三维阳极材料的性能特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半电池的构建与启动 |
| 4.3 不同电极材料的启动过程 |
| 4.4 不同电极材料的生物膜形貌观测 |
| 4.5 不同电极材料的内阻分布 |
| 4.6 不同电极材料的生物膜活性表征 |
| 4.6.1 有底物条件下阳极生物膜循环伏安曲线 |
| 4.6.2 无底物条件下阳极生物膜循环伏安曲线 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 变电阻培养单电池提高电池堆性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单电池的启动及电堆的构建 |
| 5.2.1 电堆系统的构建 |
| 5.2.2 50Ω外电阻启动单电池过程 |
| 5.2.3 50Ω外电阻启动的性能特性 |
| 5.3 变电阻培养对MFC性能特性的影响 |
| 5.3.1 不同电阻培养下电压及电流的变化 |
| 5.3.2 不同电阻培养对MFC性能的影响 |
| 5.4 变电阻培养对MFC阳极生物膜的影响 |
| 5.4.1 阳极生物膜内阻的影响 |
| 5.4.2 阳极生物膜活性的影响 |
| 5.4.3 阳极生物膜的生物量 |
| 5.4.4 阳极生物膜生物结构 |
| 5.5 变电阻培养单电池组成串联电堆的性能特性 |
| 5.5.1 不同电阻培养后串联电堆的性能 |
| 5.5.2 10Ω培养下串联电堆中单电池的性能 |
| 5.5.3 10Ω培养下串联电堆中单电池的极化曲线 |
| 5.5.4 10Ω培养下串联电堆中单电池的电极电位 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 后续工作与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
（10）微型质子交换膜燃料电池双极板的设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 微型燃料电池的发展 |
| 1.3 几种双极板流道的设计 |
| 1.4 国内外对燃料电池流道的研究 |
| 1.5 本文的研究目的和研究内容 |
| 第二章 质子交换膜燃料电池模型 |
| 2.1 质子交换膜燃料电池的工作原理 |
| 2.2 质子交换膜燃料电池基本组成部件 |
| 2.2.1 质子交换膜（Proton Exchange Membrane，PEM） |
| 2.2.2 电极 |
| 2.3 PEMFC的质量传输 |
| 2.3.1 气体扩散 |
| 2.3.2 气体对流 |
| 2.4 PEMFC性能及电化学动力学 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 液态水模型 |
| 3.1 PEMFC的阴极模型 |
| 3.1.1 扩散层内液态水的传输 |
| 3.2 考虑液态水的阴极模型的建立 |
| 3.2.1 液态水对孔隙率的影响 |
| 3.2.2 考虑有水膜存在的PEMFC阴极模型 |
| 3.3 本章小节 |
| 第四章 双极板流道的结构设计 |
| 4.1 平行流道的模型介绍 |
| 4.1.1 模型及网格划分 |
| 4.1.2 模型条件设定 |
| 4.1.3 模型计算结果 |
| 4.2 交指形流道的模型介绍 |
| 4.2.1 模型及网格的划分 |
| 4.2.2 模型条件设定 |
| 4.2.3 模型计算结果 |
| 4.3 平行流道与交指形流道的对比 |
| 4.4 对交指形流道的优化 |
| 4.4.1 流道组数的优化 |
| 4.4.2 进出口流道宽度比的优化 |
| 4.5 缓冲器装置的设计 |
| 4.5.1 含有缓冲器的交指型流道的阴极模型及模型尺寸 |
| 4.5.2 结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 混合流道燃料电池的设计 |
| 5.1 模型结构原理 |
| 5.2 材料的选择 |
| 5.2.1 双极板材料的选择 |
| 5.2.2 扩散层材料的选择 |
| 5.3 双极板加工方法 |
| 5.4 双极板流道的加工尺寸 |
| 5.5 实验模型设计 |
| 5.6 单电池结构的实现 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、质子交换膜燃料电池双极板导流场不同区域极化研究（论文参考文献）
- [1]质子交换膜燃料电池动热质电耦合仿真研究与优化设计[D]. 邹雨廷. 江苏科技大学, 2021
- [2]质子交换膜燃料电池流场强化传质研究进展[J]. 刘英杰,陈奔. 汽车工程, 2021(06)
- [3]面向强化传质的燃料电池双极板进气流场设计[D]. 陈耀. 湖南理工学院, 2021
- [4]质子交换膜电解槽流场结构的优化与设计[D]. 权波. 长春理工大学, 2021
- [5]车用质子交换膜燃料电池装配力学及其对水热影响的研究[D]. 陈帅立. 浙江科技学院, 2019(08)
- [6]非贵金属催化剂CoB、FeB、NiB的电子结构研究[D]. 付宇轩. 大连交通大学, 2019(08)
- [7]金属极板质子交换膜燃料电池的水-气传输建模研究[D]. 徐一凡. 上海交通大学, 2019(06)
- [8]分流进气及多孔材料内气体扩散特性对PEMFC性能影响的研究[D]. 王誉霖. 天津大学, 2017(08)
- [9]微生物燃料电池堆反极及微生物阳极响应特性研究[D]. 李和璟. 重庆大学, 2017(06)
- [10]微型质子交换膜燃料电池双极板的设计与优化[D]. 张丹阳. 长春理工大学, 2016(04)
标签：燃料电池论文; 电池论文; 质子交换膜燃料电池论文; 质子交换膜论文; 极化曲线论文;