Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát ảnh hưởng của một số thông số công nghệ lên đặc tính của pin nhiên liệu màng trao đổi proton

Luận án nghiên cứu, đánh giá, lựa chọn thành phần mực xúc tác phục vụ cho quá trình tạo lớp xúc tác điện cực: vật liệu xúc tác Pt/C, hàm lượng Nafion - chất dẫn proton. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một bộ pin nhiên liệu PEMFC hoàn chỉnh công suất ~100 W. Khảo sát ảnh hưởng của một số thông số công nghệ tới tính chất của bộ pin và đưa ra điều kiện vận hành thích hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát ảnh hưởng của một số thông số công nghệ lên đặc tính của pin nhiên liệu màng trao đổi protonBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- GIANG HỒNG THÁINGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNGCỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ LÊN ĐẶC TÍNH CỦA PIN NHIÊN LIỆU MÀNG TRAO ĐỔI PROTON LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội – 2020BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- GIANG HỒNG THÁINGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNGCỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ LÊN ĐẶC TÍNH CỦA PIN NHIÊN LIỆU MÀNG TRAO ĐỔI PROTON Chuyên ngành: Kim loại học Mã số: 9440129 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆUNGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. Phạm Thi San 2. GS. TS. Vũ Đình Lãm Hà Nội – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dướisự hướng dẫn của TS. Phạm Thi San và GS.TS. Vũ Đình Lãm. Hầu hếtcác số liệu, kết quả nêu trong luận án được trích dẫn lại từ các báo cáotại các Hội nghị khoa học, các bài báo được đăng trên tạp chí của tôi vànhóm nghiên cứu. Các số liệu, kết quả nghiên cứu là trung thực và chưađược công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Giang Hồng Thái i LỜI CẢM ƠN Tôi xin dành những lời cảm ơn đầu tiên và sâu sắc nhất gửi tới TS.Phạm Thi San và GS.TS. Vũ Đình Lãm. Các thầy đã trực tiếp hướng dẫn tôi,giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành bản luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp tại phòng Ăn mòn và bảo vệvật liệu và phòng Cảm biến và Thiết bị đo khí, Viện Khoa học vật liệu đã tạonhững điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Khoa học vật liệu, Học viện Khoa họcvà Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điềukiện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thiện luận án. Tôi xin chân thành cảm chương trình hợp tác KIMS – ASEAN, ViệnKhoa học vật liệu Hàn Quốc, và đặc biệt cảm ơn sự giúp đỡ của Dr. Lee ChangRea trong quá trình thực hiện luận án. Cuối cùng tôi xin dành tình cảm đặc biệt tới bố, mẹ, vợ, con gái vànhững người bạn của tôi luôn đồng hành, động viên, giúp đỡ tôi. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả Giang Hồng Thái ii MỤC LỤCDANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................................ viDANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... ixDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT................................................................ xiMỞ ĐẦU… .................................................................................................................1Chương I. TỔNG QUAN VỀ PIN NHIÊN LIỆU MÀNG TRAO ĐỔI PROTON ....61.1. Giới thiệu sơ lược về pin nhiên liệu .....................................................................6 1.1.1. Phân loại pin nhiên liệu .............................................................................6 1.1.2. Ứng dụng của pin nhiên liệu......................................................................81.2. Pin nhiên liệu màng trao đổi proton .....................................................................9 1.2.1. Nguyên lý hoạt động..................................................................................9 1.2.2. Nhiệt động học trong pin nhiên liệu màng trao đổi proton .....................11 1.2.2.1. Năng lượng tự do Gibbs..................................................................12 1.2.2.2. Công điện lý thuyết .........................................................................13 1.2.3. Hiệu suất lý thuyết của pin nhiên liệu .....................................................14 1.2.4. Điện thế hở mạch của pin nhiên liệu .......................................................14 1.2.5. Cấu tạo của pin nhiên liệu ......................................... ...