1. 本选题研究的目的及意义
质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为一种高效、清洁的能源转换装置,在近年来受到广泛关注,并在电动汽车、便携式电源等领域展现出巨大的应用潜力。
催化层作为PEMFC的核心组件之一,其性能直接影响着电池的输出功率、效率和寿命。
催化层墨水是制备高性能催化层的关键材料,其性质直接影响着催化剂的dispergation、utilization以及催化层微观结构的形成,进而影响PEMFC的性能。
2. 本选题国内外研究状况综述
PEMFC催化层墨水的制备和表征一直是国内外研究的热点。
近年来,国内外学者在催化层墨水的流变性能、制备工艺、结构调控等方面取得了一系列进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
1.系统研究不同因素(如催化剂种类、载体材料、溶剂类型、固含量、温度等)对PEMFC催化层墨水粘度的影响,分析各因素的影响规律和作用机制。
2.实时监测PEMFC催化层墨水制备过程中粘度随时间的变化,分析粘度变化的动力学过程,并探讨其对催化层微观结构和性能的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,首先通过实验手段制备不同配方的PEMFC催化层墨水,并利用粘度计实时监测墨水制备过程中粘度的变化情况。
然后,分析不同因素对墨水粘度的影响规律,并探讨粘度变化的内在机制。
最后,基于实验数据建立PEMFC催化层墨水粘度预测模型,并对模型进行验证和误差分析。
5. 研究的创新点
1.系统研究不同因素对PEMFC催化层墨水粘度的影响规律,并揭示粘度变化的内在机制,为制备高性能催化层墨水提供理论依据。
2.建立基于实验数据的PEMFC催化层墨水粘度预测模型,为优化催化层墨水配方和制备工艺提供理论指导。
3.结合实验研究和理论分析,深入探讨PEMFC催化层墨水粘度与催化层微观结构和性能之间的关系,为提高PEMFC的整体性能提供新的思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1]王力, 郭树才, 朱冬梅, 等. 质子交换膜燃料电池催化层中纳米材料的应用[J]. 功能材料, 2021, 52(12): 12038-12049,12070.
[2]马苏, 潘牧. 质子交换膜燃料电池阴极催化层研究进展[J]. 电池, 2021, 51(1): 51-58.
[3]张帅, 魏旺, 张新波, 等. 质子交换膜燃料电池催化层三维结构重建及数值模拟研究进展[J]. 化工进展, 2021, 40(2): 675-688.
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