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Updated: Jun 11, 2026
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Development of a 3D Graphene Electrode Dielectrophoretic Device
Published on: June 22, 2014
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单层石墨烯作为阻的中间层在低温PEMFC中的适用性
Miriam Komma1,2, Anna T S Freiberg1,2, Dunia Abbas1,2
1Forschungszentrum Jülich GmbH, Helmholtz Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (IEK-11), Cauerstr.1, 91058 Erlangen, Germany.
ACS applied materials & interfaces
|April 27, 2024
概括
单层石墨烯 (SLG) 在干燥条件下有效地阻断气,但在潮湿的质子交换膜 (PEM) 燃料电池中表现较差. 这项研究比较了SLG传输方法,发现在操作条件下它的屏障特性会减少.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 气体交叉是基于质子交换膜 (PEM) 的电化学系统的一个关键挑战.
- 单层石墨烯 (SLG) 由于其特殊的特性,可以作为等小分子的屏障层.
- 作为PEM中的气体阻断中间层,SLG的实际应用需要进一步研究.
研究的目的:
- 为了比较两种不同的方法将SLG转移到PEM上.
- 在各种条件下评估SLG作为低温PEM燃料电池中阻气体中间层的有效性.
- 了解SLG对膜性能和水运输的影响.
主要方法:
- 采用了两种SLG转移技术到Nafion XL膜上,从而创建复合膜.
- 通过拉曼光谱和现场透试验 (干燥状态) 验证了成功的转移.
- 复合膜的性能和阻能力在燃料电池设置下在工作条件下 (80°C,加湿气体) 进行了评估.
主要成果:
- 在SLG加入后,在干燥条件下观察到透率减少了50%.
- 当避免铜蚀刻残留物时,燃料电池的性能与参考电池相当.
- 在加湿燃料电池运行条件下,交叉减速降至15-19%.
- SLG 损害了水运输,可能会影响膜水管理.
结论:
- SLG可以成功地转移到PEM中,在干燥状态下显示有效的阻塞.
- 在加湿的PEM燃料电池运行条件下,SLG的阻能力显著降低.
- 这种减少归因于加湿后的可逆变化和运行过程中形成的不可逆转缺陷.
关键词:
两维材料是二维材料.燃料电池燃料电池的使用情况气体屏障层是一种气体屏障层.气交叉路口 气交叉路口低温质子交换膜燃料电池燃料电池的低温质子交换膜燃料电池的燃料电池的燃料电池的燃料电池的燃料电池的燃料电池的燃料电池质子交换膜中的质子交换膜.单层石墨烯是一种单层石墨烯.更多相关视频
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