燃料電池開發(fā)中遇到的技術(shù)難題解決方案分析

燃料電池開發(fā)中遇到的技術(shù)難題解決方案分析燃料電池是一種高效能、清潔可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)，但是在其開發(fā)中也遇到了一些技術(shù)難題。下面是解決這些難題的一些方案參考。

1.催化劑的壽命短

催化劑是燃料電池的關(guān)鍵組件之一，其壽命短是影響燃料電池使用壽命的主要因素之一。為了解決催化劑壽命的問題，研究人員采取以下措施：

-使用耐腐蝕、高溫、高壓等特殊材料制備催化劑；

-引入新型復(fù)合催化劑，如自支撐納米金屬與非金屬雜化材料、金屬-有機(jī)骨架等；

-制備高性能、耐久性較好的膜電極組件，以提高燃料電池的性能和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

-林澤陽，李建強(qiáng)，龍萬國.燃料電池催化劑壽命短的解決方法及研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2018，37(06)：2096-2105。

-王苗苗.燃料電池復(fù)合催化劑的研究現(xiàn)狀及展望[J].工業(yè)催化，2019，27(10)：43-52。

2.燃料反應(yīng)傳質(zhì)不均勻

燃料反應(yīng)傳質(zhì)不均勻會導(dǎo)致燃料電池的能量輸出不穩(wěn)定，影響其應(yīng)用。為了解決這個問題，研究人員采用以下措施：

-優(yōu)化燃料電池設(shè)計(jì)，如改變電極形狀和布局，以提高燃料反應(yīng)傳質(zhì)均勻性；

-引入外加場，如電場、磁場、溫度場等，以改善燃料反應(yīng)傳質(zhì)不均勻問題；

-采用多孔性材料作為電極材料，如制備三維網(wǎng)狀電極，以增加燃料反應(yīng)傳質(zhì)均勻性。

參考文獻(xiàn)：

-王苗苗，李家源.燃料反應(yīng)傳質(zhì)不均勻的燃料電池優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].催化學(xué)報(bào)，2020，41(4)：741-753。

-王昆，李艷熹，劉霜等.外場輔助下燃料電池燃料反應(yīng)傳質(zhì)均勻性的研究[J].化工學(xué)報(bào)，2019，70(11)：4679-4685。

3.熟化時(shí)間過長

熟化時(shí)間是指燃料電池在使用前需要進(jìn)行的一項(xiàng)預(yù)處理工作，通常需要較長時(shí)間，影響了其應(yīng)用推廣。為了解決這個問題，研究人員采用以下措施：

-開發(fā)新的熟化處理技術(shù)，如改變熟化條件、引入外加場等；

-優(yōu)化燃料電池設(shè)計(jì)，如使用高效催化劑，降低熟化時(shí)間；

-探索新型燃料電池體系，如質(zhì)子交換膜燃料電池等，降低或取消熟化時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

-李成，盧婉聰，李貴全等.燃料電池熟化時(shí)間短化技術(shù)研究進(jìn)展[J].化學(xué)進(jìn)展，2019，31(8)：1179-1195。

-朱昭陽，王巖，王冬梅等