一、研究背景
用于氢转换的高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)由于具有零排放、高能量/功率密度、高能量效率,以及可作为电动汽车和大型发电厂的动力源等特点,受到广泛关注。然而,由于HT-PEMFC存在热能消耗大、启动时间长、长期耐久性差、成本较高等缺点,该技术的实际应用发展受到严重阻碍。其中,耐久性不足被认为是阻碍其广泛应用的关键。因此,为了克服上述挑战,加快HT-PEMFC的研发进程,全面深入地分析和总结该器件的性能失效机制和缓解策略具有重要意义。
二、研究工作简单介绍
近日,福州大学郑云教授和张久俊院士课题组对HT-PEMFC的失效机制和缓解策略进行了全面综述(图1),对HT-PEMFC的关键组成部件进行了详细介绍(图2)。具体论述内容包括HT-PEMFC的反应原理、主要组成和发展历史等相关基础,质子交换膜(PEM)、催化层(CL)、扩散层(GDL)、双极板(BP)和热/水管理系统等关键部件的失效机制分析和针对性缓解策略,以及从基础理解到大规模应用等诸多方面提出的该领域当前面临的关键挑战和发展前景(图3)
该文章发表在国际顶级期刊Progress in Materials Science上。福州大学材料科学与工程学院/新能源材料与工程研究院2022级博士生王淑凡为本文第一作者。
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