超级电容器材料促进质子交换膜燃料电池动态响应机理研究

由于受到气体和质子传递速度的限制，质子交换膜燃料电池不能瞬间大电流输出，为满足交通运输应运的起动、加速和通讯应用的脉冲负载，必须与蓄电池或电容器联合使用，这样就增大了体积、重量和系统复杂性，以及成本。本项目利用超级电容器和质子交换膜燃料电池在结构和材料上的相容性，把超级电容器材料引入燃料电池电极或催化剂内，探讨同一界面上同时进行法拉第电化学反应和准法拉第电化学反应的动力学和传递机理，使燃料电池系统既可以稳定功率输出，也可以瞬间大功率输出。即燃料电池电极反应一方面提供稳态功率输出，同时给超级电容器充电，超级电容器在需要大功率输出时瞬间输出电能，在质子交换膜燃料电池内完成燃料电池和超级电容器两项功能，提高动态响应特性，将大幅度简化燃料电池应用的系统和降低成本，提高燃料电池的稳定性和寿命。