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氧空質(zhì)子交換膜燃料電池演示儀/燃料電池教具實驗包和示范裝置
型號：QRLL-001

貨號：ZH9682

產(chǎn)品簡介:
本實驗包適用于中學至大專院校學生綜合科學實驗。我們可提供教師講義、學生實驗（包括英文）教材。本器材由人員批量生產(chǎn)，優(yōu)惠供應。
本實驗通過進行氫/氧（空）質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton exchange membrane fuel cell，PEMFC）關(guān)鍵部件膜電組件( Membrane electrode assembly, MEA)的制備和單電池組裝及實際運行演示一體化（all-in-one）燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，使學生面了解燃料電池的基本原理和制作過程及使用方法。具體內(nèi)容如下。
1．制備氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池的膜電組件（MEA）。膜電組件是燃料電池的核心部分，一般由三部分組成：陽，陰和質(zhì)子交換膜。其中陽和陰主要由納米鉑顆粒負載在高比表面碳粉（即Pt/C催化劑）上構(gòu)成，分別是氫氣發(fā)生氧化和氧氣（氧或者來源于空氣中的氧）發(fā)生還原的反應場所。質(zhì)子交換膜是固體電解質(zhì)，起陰陽隔離和質(zhì)子傳導的作用，在燃料電池工作過程中將氫氣氧化產(chǎn)生的質(zhì)子傳遞到陰參加氧還原反應。本實驗采用直接涂刷法制備膜電，即將已經(jīng)配好的催化劑漿料均勻涂抹在已處理好的質(zhì)子交換膜兩側(cè)，構(gòu)成三合一膜電組件結(jié)構(gòu)。
2．制作燃料電池。對于一個燃料電池來講，除了膜電之外還有其他主要部件，如氣體擴散層/碳紙，集流板，密封墊和端板。氣體擴散層的作用是使陽的氫氣和陰的氧氣均勻分散到陽和陰，從而得到均勻分布的電流，排出反應生成的水。氣體擴散層一般由合適比例的聚四氟乙烯制備在導電的碳紙或碳布上，形成憎水層，亦可在上面再施加整平層。本實驗采用已做好氣體擴散層的碳紙，省略了整平層。集流板起收集電流的作用，與外電路連接。本實驗使用不銹鋼片作為集流板，連接負載構(gòu)成回路。因為在本實驗中的反應物均為氣體，所以在電池安裝中需要加密封墊以防氣體泄漏。端板起固定電池的作用，同時也為氣體的導入和產(chǎn)物排放提供通道（流場）。
3．安裝一體化（all-in-one）燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，即制氫、電池和負載三合一的系統(tǒng)。在此一體化發(fā)電系統(tǒng)中采用的水活化制氫（另有說明），現(xiàn)場制氫供給燃料電池發(fā)電，其中的燃料電池即為上步制作的燃料電池單堆，帶動小型電風扇負載轉(zhuǎn)動。這種水活化制氫，簡便。只需將量復合材料倒入水中，馬上產(chǎn)生氫氣，供給本實驗所制備的燃料電池單堆發(fā)電驅(qū)動風扇轉(zhuǎn)動。
本實驗是新能源的一個實驗范例，涉及電化學、催化化學的基本原理及碳材料、聚合物離子導電材料、機納米材料的應用。同時，還包括了制氫和器件集成，高度綜合了物理、化學和工程知識。作為一個高度綜合的實驗，本實驗設計合理，便于實施。通過與趣味相結(jié)合的實驗，激發(fā)學生對于的興趣。