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燃料電池簡介,化材三乙史晏臺49740109,,通常可燃性燃料如乙醇(酒精)、氫等這些可燃性物質都要經過燃燒加熱水使水沸騰,而使水蒸氣推動渦輪發電,以這種轉換方式大部分的能量通常都轉為無用的熱能,轉換效率通常只有約30相當的低,,,燃料電池則也是以具有可燃性的燃料與氧反應產生電力而燃料電池是以特殊催化劑如鉑使燃料與氧發生反應產生二氧化碳(CO2)和水(H2O),因不需推動渦輪等發電器具,也不需將水加熱至水蒸氣再經散熱變回水,所以能量轉換效率高達70左右,足足比一般發電方法高出了約40;優點還不只如此,二氧化碳排放量比一般方法低許多,水又是無害的產生物,是一種低污染性的能源。,介紹,發展燃料電設計是模型概念是重要的發展方向,製造電池重要的經驗研究是複雜系統研究和不同狀況被消耗的至少時間和努力。現今,沒有完整計算模型可計算燃料電池所有夾層在一起的反應。未來研究專注在性能機械和整合燃料電池層和組合下方系統包括燃料電池、改良製程、空氣輸送系統、熱交換、熱量整合、使潮濕、水處理、直流電程序、感應器的控制。,通常對燃料電池模型的敘述,在一個綜合燃料電池裡程序有關包含以下1.在反應物的等式修正分布應該被保證通道,相同迅速迅速分布在氣體通道與電極界面。2.在另外方面,由於潛在的不同拖曳現象修正寄生,可能被觀察在通道間。3.在電池裡控制水流必須被保持在穩定狀況,4.如果液相水為能正確移動在多孔隙因極會造成泛濫,在這現象導致阻礙通過輸送反應到陰極和系統性能整個下降以致便遭。5.電池溫度必須被保持在固定。,現今,質子傳導研究薄膜包括polysulfonatedtrifluorostyrene聚磺酸化三氟苯乙烯polyetheretherketonePEEK磺化聚醚醚酮polyaryleneethersulfonePSU聚砜,PVDF-graftstyrene[聚四氟乙烯鐵氟龍接枝苯乙烯]AciddopedpolybenzimidazolePBI參雜酸咪唑polyphosphazeneandionresin/polystyrenesulfonate聚磷與離子樹脂聚苯乙烯磺酸鹽合成材料。一個理想的燃料電池膜應低花費在PEMFC比10KW-1少高化學穩定性、高機械力、高質子傳導。,PEEK、PSU、polyphosphazene是便宜且有化學穩定性。要完成好的質子傳導這些材料需要高的磺酸化;結果,因含水過多導致薄膜潤所以需要;包含多數的極性機團[EX-SO2-Soneand-O-]使用cross-linking交聯在這些膜可能減少被水膨脹。這個聚合物的機械性質改質也會以致於減少質子傳導性。,亞芳基乙醚砜結構式,,實驗藥品,聚合物亞芳基乙醚砜PSUPolyaryleneethersulfonePSU,P-3500,分子量重約770001.2-二氯乙烷1,2-DichloroethaneLinearulaC2H4Cl2MolecularWeight98.96gmol−1三乙基矽氯磺酸鹽trimethysilylchlorosulfonateLinearulaClSO3SiCH33MolecularWeight188.71Chemicalula,N,N二甲基乙酰胺N,N-dimethylacetamideLinearulaC4H9NOMolecularWeight87.12gmol−1甲醇methanolLinearulaCH4OMolecularWeight32.04gmol−1Nafion-1100溶液5wt.{Nafion-1100solution5wt.},合成SPSU,此程序如下,在5hr下Ar氣壓和室溫PSU是不溶於在攪拌的二氯乙烷dichloroethane,三乙基矽氯磺酸鹽Trimethysilylchlorosulfonate被添加在室溫下如磺酸化溶劑。反應期間,使用Ar隔絕空氣然後以HCl持續洗滌出反應物溶液,被磺酸化的程度是單體和磺酸化溶劑這兩者間的莫耳分率所控制,36小時後,添入甲醇來結束反應和分開剩下的產物。主要的反應如圖2含Si聚合物、甲基硫酸鹽、二氯乙烷dichloroethane、甲醇和水首先使用一大氣壓蒸氣去除接下來使用真空1-2mmHg120。C下去除。,,,薄膜的製成,,,膨脹度的計算,把膜放置在水中10小時後測定它L長度膨脹度及吸水率。,SPSU-12差別,Theconversionoftrimethysilylhlorosulfonateis60.8and44.4forSPSU-1and-2.三乙基矽氯磺酸鹽在SPSU-1是60.8的轉換率SPSU-2是44.4轉換率theSiO2contentoftheSPSU-1and-2shouldbe14.3and24.0wt.二氧化矽在SPSU-1含有14.3wt.,SPSU-224.0wt.,個別去研究在主鏈上被移走的二氧化矽。,結論,這事與Nafion-115與自行製作的SPSU做比較。三乙基矽氯磺酸鹽trimethysilylchlorosulfonate是用來加強磺酸化的的介質。在濕度80時,作者所做SPSU質子傳導能力是比Nafion-115來的好,而SPSU-1在濕度在100溫度在80C下會被溶解,但是可持續7小時才會被完全溶解,所以可拿來做測量,而SPSU-2因為強度不足所以不拿來做測量,含水率則SPSU-2較1來的好。而在量測時是以Nafion10m/SPSU77m/Nafion10m做測量個別的質子傳導率,以及加強薄膜的強度,Nafion做夾層不知道會不會影響其數據還有待研究。,
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