山东东岳集团长期致力于全氟离子交换树脂和含氟功能材料的研发,产品的性能达到商品化水平(图8),但批量生产线还有待进一步建设。
图8 国产膜与进口商品膜燃料电池性能比较
此外,为了提高性能,日趋薄化的质子交换膜耐久性受到考验,于是一系列质膜改性而来的增强复合膜不断被开发出来。
2.3 气体扩散层(GDL)
GDL位于流场和催化层之间,其作用是支撑催化层、稳定电极结构,并具有质/热/电的传递功能。通常GDL由支撑层(憎水处理过的多孔碳纸或碳布)和微孔层组成(电炭黑和憎水剂构成)。表1为国产化碳纸与进口商品化碳纸比较,下一步需要建立批量生产设备。
表1国产化碳纸与进口商品化碳纸性能比较
除了改进气体扩散层的导电功能外,近些年对气体扩散层的传质功能研究也逐渐引起人们重视(图9)。
图9 具有高孔隙率扩散层的膜电极
2.4 膜电极组件(MEA)
MEA是集膜、催化层、扩散层于一体的组合件,是燃料电池的核心部件之一(图10)。
图10 MEA组成示意
中国科学院大连化学物理研究所开发了新型MEA(图11),达到国际水平。
图11 新型MEA(a)及性能(b)
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