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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(xué)至大專院校學(xué)生綜合科學(xué)實驗。我們可提供教師講義、學(xué)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(yīng)。
本實驗通過進(jìn)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(yùn)行演示一體化（all-in-one）燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，使學(xué)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(fù)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)。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(kuò)散層/碳紙，集流板，密封墊和端板。氣體擴(kuò)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(yīng)生成的水。氣體擴(kuò)散層一般由合適比例的聚四氟乙烯制備在導(dǎo)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(kuò)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(fù)載構(gòu)成回路。因為在本實驗中的反應(yīng)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(dǎo)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(fù)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(fēng)扇負(fù)載轉(zhuǎn)動。這種水活化制氫，簡便。只需將量復(fù)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(fēng)扇轉(zhuǎn)動。
本實驗是新能源的一個實驗范例，涉及電化學(xué)、催化化學(xué)的基本原理及碳材料、聚合物離子導(dǎo)電材料、機(jī)納米材料的應(yīng)用。同時，還包括了制氫和器件集成，高度綜合了物理、化學(xué)和工程知識。作為一個高度綜合的實驗，本實驗設(shè)計合理，便于實施。通過與趣味相結(jié)合的實驗，激發(fā)學(xué)生對于的興趣。