H2-AEMFC及其稳定性综述

孟凡英， 张玉娟， 孙 震

(1.张家口职业技术学院，河北 张家口 075000；2.张家口市桥东区姚家庄镇人民政府，河北 张家口 075000)

引 言

燃料电池由于其环境友好和较高的能量转换效率而广受关注，限制燃料电池产业化应用最大的一个因素就是成本问题。质子交换膜燃料电池(PEMFC)约一半成本来自于催化剂铂的使用，因此，使用非铂催化剂成为了燃料电池领域需要解决的问题之一。阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)因此应运而生。

1 AEMFCs的独特特征

(1)

OH-被输送到阳极，当氢被用作燃料时，发生式(2)氧化反应：

(2)

在整个反应中，PEMFC和AEMFC都产生水作为副产品。然而与PEMFC技术不同的是，AEMFC中的水是在阳极产生的，同时水又是阴极上的反应物。这种独特的水传输情景，再加上AEMFCs中的高碱性介质，代表了AEMFCs的一个独特特征。

2 H2-AEMFC性能稳定性

越来越多的研究成功地证明了因为这项技术开发的改进材料制成的电池具有良好的性能。然而尽管AEMFC性能测试数据已经发表了近百份报告，但对电池性能稳定性的研究却很少。

在恒流密度或恒定电压下AEMFC的操作试验报道了其性能稳定性研究，将结果的性能稳定性数据表示为单元电压与时间的关系(见第69页图1a))、单元电流密度或单元功率密度与时间的关系(图1b))。为了将所有文献数据汇总到图中并便于比较，报告的性能稳定数据在每次测试电池最初寿命时通过电压(或功率密度或电流密度)进行了标准化。如第69页图1所示，AEMFC的大多数性能稳定性测试显示，在运行的前100 h～200 h内，性能显著下降。……