车用质子交换膜燃料电池阴极优化设计研究开题报告
2020-02-18 07:02
1. 研究目的与意义（文献综述）
论文目的：
随着社会经济的飞跃发展，全世界对能源的需求日益增加。能源是现代经济的主要依靠，促进着当今社会大步向前[1]。研发新能源以及可再生能源是我们向社会可持续发展迈出的必不可少的一步。在新能源和可再生能源中，氢能占据着举足轻重的地位。现阶段氢能经济已经取得快速发展,而氢气最安全高效的使用方式是通过质子交换膜燃料电池(pemfc)将氢能直接转化为电能[2]。质子交换膜燃料电池（pemfc）是目前应用最广泛的燃料电池，但是受限于其性能、寿命及成本，尚未实现商业化[3-5]。在对于质子交换膜燃料电池研究中，还存在着排水方面的问题。水是影响质子交换膜燃料电池性能的一个重要因素,其在质子交换膜上的分布特性很大程度上可以决定质子交换膜燃料电池的效率,通过恰当的水管理能有效提高电池性能。在质子交换膜燃料电池的反映过程中，在阳极氢气发生氧化反应与，在阴极氧气发生还原反应会生成水，而水的积累会造成膜电极的腐蚀，从而影响燃料电池的使用寿命，因此，良好的流道结构会有良好的排水性能，可以及时将积累的水排水，从而大大提高质子交换膜燃料电池的使用寿命。因此，本次研究通过相关数据与资料的收集、整理，构建质子交换膜燃料电池的数学模型，并且对pemfc做不同流场电池耐久性测试，利用测试平台对电池按照实际路谱进行耐久加速试验，运用扫描电镜分析不同流场结构排水性能对膜电极的腐蚀影响，最后通过分析膜电极的腐蚀情况从而判断不同流场结构的质子交换膜燃料电池的排水性能及电池的耐久性能好坏，给出质子交换膜燃料电池流场优化设计的合理建议，这是本篇论文目的所在。
论文意义：
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：
（1）阐述论文研究的背景与意义、pemfc的基本工作原理、国内外相关研究现状、综述论文的主要研究内容。
（2）通过相关数据与资料的收集、整理，构建质子交换膜燃料电池的三维数学模型。
3. 研究计划与安排
| 周 次（时间） | 工作内容 |
| 18～19(2019.1.2～2019.1.11) | 毕业实习。 |
| 19～20(2019..7～2019.1.18) | 分组、确定选题、资料收集。 |
| 1(2019.2.18～2019.2.22) | 外文文献翻译及消化资料，撰写文献检索摘要、文献综述初稿及开题报告初稿。 |
| 2(2019.2.25～2019.3.1) | 分组进行开题讨论，修改开题报告；提交实习日记及实习报告。 |
| 3～5(2019.3.4～2019.3.22) | 完成并提交外文翻译译文、文献检索摘要、文献综述及开题报告 |
| 6～10(2019.3.25～2019.4.26) | 撰写论文，提交中期审查报告。 |
| 11～14(2019.4.29～2019.5.24) | 论文修改，网上查重，审查通过并打印，提交所有毕业论文资料。 |
| 15(2019.5.27～2019.5.31) | 学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅论文，并审查答辩资格。 |
| 16(2019.6.3～2019.6.7) | 参加答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 张海龙.中国新能源发展研究[d].长春：吉林大学,2014.
[2] 陈明. 质子交换膜燃料电池膜电极界面结构设计及其耐久性研究[d].北京科技大学,2019.
[3] 王洪建,程健,张瑞云,王鹏杰,任永强,许世森.质子交换膜燃料电池应用现状及分析[j].热力发电,2016,45(03):1-7 19.
