卷 3 期 3 (2025)

综述文章

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  Article ID: 411

  

  入口二氧化碳对 AEMFC 性能的影响： 机理认识和缓解策略

  by 孔祥林, 汪玲玲, 于伟, 许景三, 李一凡

  清洁能源科学与技术, Vol.3, No.3, 2025;
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  DOI: https://doi.org/10.18686/cncest411

  与质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 相比，阴离子交换膜燃料电池 (AEMFC) 的组装成本更低，因为其碱性环境允许使用廉价的催化剂和双极板。目前，大多数 AEMFC 的性能评估都是以氧气 (O₂) 作为阴极气体进行的。然而，AEMFC 的最终目标是以环境空气作为阴极进料。空气中的二氧化碳通常会对 AEMFC 的性能产生显著的负面影响，特别是通过降低碱性电解质的电导率并降低电池的整体效率。这一挑战已成为 AEMFC 技术广泛应用和优化的主要障碍之一。本研究回顾了先前研究人员的相关研究，并确定了二氧化碳对 AEMFC 性能产生不利影响的三种主要机制：(1) 碳酸根离子的形成，从而降低膜的有效电导率；(2) 阳极电位的升高，导致电压损失；以及 (3) 碳酸盐的积累，从而增加电荷转移阻力。此外，本文总结了缓解或预防AEMFC碳化的策略，重点关注膜性能调节、运行条件优化以及进气预处理系统的设计。本综述旨在为学术界和工业界的利益相关者提供一个全面的框架，促进AEMFC技术的进步。

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