[01079594]质子交换膜燃料电池高性能膜电极制备技术

项目研究的背景及用途：质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效、环境友好的发电装置，它直接将贮存在燃料(氢气)与氧化剂(氧气或空气)中的化学能转化为电能。在环境与能源备受关注的今天，燃料电池的研允与开发越来越受到各国政府的重视。尤其是PEMFC在电动车领域的巨大潜力，已吸引世界各大汽车集团和石油公司也投入巨资进行各种形式的联合来发展这一技术。膜电极是PEMFC高效工作的核心，膜电极的制备工艺一直是PEMFC研究和实现产业化的技术关键之一，决定着PEMFC的性能及其成本。该项目涉及可用于500-1000W级的氢/氧质子交换膜燃料电池高性能膜电极的制备技术。技术原理及流程：膜电极的关键材料的优选、预处理及制备技术；气体扩散层和催化剂层的结构设计和制作工艺；将气体扩散层、催化剂层和质子交换膜结合在一起的膜电极的成型工艺；为使PEMFC工作时快速达到它的最佳状态和工作性能，而对膜电极建立行之有效的活化工艺。成果水平及主要技术指标：2002年5月已通过天津市科委组织的专家委员会鉴定(津No.20021022)，达到国内先进水平。通过近两年不断开发适合规模化生产的新的工艺和技术，使膜电极的性能得到进一步提高。已申报的国家专利包括：碳酸氢铵造孔剂及其膜电极的制备方法，发明专利申请号：200410019227.7。组合式质子交换膜燃料电池双极板，实用新型申请号：200420029004.4。市场分析及效益预测：经过二十余年的改革开放，中国经济得到了高速发展，同时也在承担越来越大来自国内、外的环境压力。质子交换膜燃料电池清洁、高效，其推广使用将有很大的社会和环境效益。近几年，由于质子交换膜燃料电池电动车的推动，以及各种碳氢化物重整制氢系统的日臻成熟，为质子交换膜燃料电池尽快进入市场创造了条件。高性能膜电极的制备技术，国外高度保密，难以引进。该项目的完成，将有利于大大降低PEMFC膜电极的成本，提高其质量，进而降低PEMFC的成本和售价，获得PEMFC开发者的欢迎，其经济效益和社会效益巨大。