通过框架密封防止温度冲击，提高膜电极组件的耐用性

燃料电池为清洁能源提供了一种前景广阔的解决方案，与传统电力系统相比，它具有更长的行驶里程和更高的能量密度等优势。尽管有这些优势，但与燃料电池堆相关的高成本和耐用性问题限制了其商业化。膜电极组件 （MEA） 是质子交换膜燃料电池 （PEMFC） 的关键组成部分，其耐用性尤其受框架密封结构的影响，而框架密封结构在研究中经常被忽视。

该研究由同济大学和燃料电池国家技术创新中心（中国）的 Tiankuo Chu 和 Yanbo Wang 进行，调查了不同框架密封结构对膜电极耐久性的影响。研究人员应用热冲击台架测试作为加速老化方法，以模拟频繁温度变化对 MEA 耐久性的影响。

结果表明，热冲击导致质子交换膜 （PEM） 在框架和有源区域之间的间隙处形成裂纹，并损坏框架和膜之间的粘合界面。这种损坏会增加反应物气体交叉的风险，这是燃料电池性能的关键问题。该研究比较了单层和改进的双层框架结构，发现在双层框架中增加缓冲层可增强连续性并减少膜变形，从而防止损坏。

这项研究为膜电极的设计提供了有价值的见解，强调了框架密封结构在提高 PEMFC 的耐用性和性能方面的重要性。通过了解框架的机械衰减机制并评估改进的框架结构的有效性，该研究有助于开发更可靠、更持久的燃料电池系统。这些发现对于实现燃料电池 5000 小时耐久性目标至关重要，使燃料电池汽车的商业化更接近现实。

题目：Improvement of durability of membrane electrode assembly by frame sealing structure in temperature shock

期刊：Frontiers in Energy

DOI：10.1007/s11708-024-0955-3

翻译人：沈亚皓

来源：

https://fuelcellsworks.com/2024/08/30/clean-technology/improvement-of-durability-of-membrane-electrode-assembly-by-frame-sealing-structure-in-temperature-shock