產(chǎn)品品牌：

靈龍

產(chǎn)品型號(hào)：

LL-001

 本實(shí)驗(yàn)包適用于中學(xué)至大專院校學(xué)生綜合科學(xué)實(shí)驗(yàn)。我們可提供教師講義、學(xué)生實(shí)驗(yàn)（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(shí)驗(yàn)通過(guò)進(jìn)行氫/氧（空）質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton exchange membrane fuel cell，PEMFC）關(guān)鍵部件膜電極組件( Membrane electrode assembly, MEA)的制備和單電池組裝及實(shí)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)生全面了解燃料電池的基本原理和制作過(guò)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極組件（MEA）。膜電極組件是燃料電池的部分，一般由三部分組成：陽(yáng)極，陰極和質(zhì)子交換膜。其中陽(yáng)極和陰極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（純氧或者來(lái)源于空氣中的氧）發(fā)生還原的反應(yīng)場(chǎng)所。質(zhì)子交換膜是固體電解質(zhì)，起陰陽(yáng)極隔離和質(zhì)子傳導(dǎo)的作用，在燃料電池工作過(guò)程中將氫氣氧化產(chǎn)生的質(zhì)子傳遞到陰極參加氧還原反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)采用直接涂刷法制備膜電極，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)成三合一膜電極組件結(jié)構(gòu)。

2．制作燃料電池。對(duì)于一個(gè)完整的燃料電池來(lái)講，除了膜電極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(yáng)極的氫氣和陰極的氧氣均勻分散到陽(yáng)極和陰極，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)使用不銹鋼片作為集流板，連接負(fù)載構(gòu)成回路。因?yàn)樵诒緦?shí)驗(yàn)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(shí)也為氣體的導(dǎo)入和產(chǎn)物排放提供通道（流場(chǎng)）。

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)中采用先進(jìn)的水活化制氫技術(shù)（另有說(shuō)明），現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)小型電風(fēng)扇負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)。這種水活化制氫技術(shù)安全，簡(jiǎn)便。只需將一定量復(fù)合材料倒入水中，馬上產(chǎn)生氫氣，供給本實(shí)驗(yàn)所制備的燃料電池單堆發(fā)電驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。 

本實(shí)驗(yàn)是新能源技術(shù)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)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、無(wú)機(jī)納米材料的應(yīng)用。同時(shí)，還包括了制氫技術(shù)和器件集成技術(shù)，高度綜合了物理、化學(xué)和工程技術(shù)知識(shí)。作為一個(gè)高度綜合的實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理，便于實(shí)施。通過(guò)技術(shù)與趣味相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)于科學(xué)研究的興趣。