氢能质子交换膜燃料电池核心技术和应用前景

doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.005

自然杂志 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (1): 44-50.doi: 10.3969/j.issn.0253-9608.2020.01.005

氢能质子交换膜燃料电池核心技术和应用前景

赵邓玉，邹文文，赵康宁，叶代新，赵宏滨，张久俊

上海大学可持续能源研究院/理学院，上海 200444

收稿日期:2019-09-06 出版日期:2020-02-15 发布日期:2020-02-17
作者简介:赵康宁，通信作者，研究方向：电化学能源储存与转换、电催化。E-mail: vicyel@shu.edu.cn；叶代新，通信作者，研究方向：电化学能源储存与转换、电催化。E-mail: daixinye@shu.edu.cn；张九俊，通信作者，加拿大皇家科学院、国家工程院、工程研究院院士，研究方向：电化学、电催化、光电化学、电化学能源储存与转换。E-mail: jiujun.zhang@i.shu.edu.cn

Key technology of hydrogen fed proton exchange membrane fuel cells

ZHAO Dengyu, ZOU Wenwen, ZHAO Kangning, YE Daixin, ZHAO Hongbin, ZHANG Jiujun

Institute for Sustainable Energy/College of Sciences, Shanghai University, Shanghai 200444 China

Received:2019-09-06 Online:2020-02-15 Published:2020-02-17

摘要/Abstract

摘要： 氢能质子交换膜燃料电池通常被认为是清洁、高效和静音的能源技术，可以将氢气转换成电和热。早在几十年前商业界就期望燃料电池能够应用在运输领域，但一直难以真正实现。阻碍其商业化的主要障碍是成本高、耐久性差、系统较复杂，以及缺乏氢气供给基础设施。为了更好地理解这些问题，文章将介绍这种燃料电池的基本原理、核心技术和应用前景。

关键词: 燃料电池, 催化剂, 膜

Abstract: Hydrogen energy proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) are generally considered to be a type of clean, efficient, noise-free energy technology. It can produce electricity and heat from hydrogen through electrochemical reactions. The expectations for their commercialization in transport have not yet been realized for several decades ago. The main hurdles preventing commercialization are high cost, insufficient durability, high system complexity and a lack of hydrogen infrastructure. To better understand the issues, this review will introduce and discuss the basic principles and key technology of PEMFCs, including electrocatalysts, membranes and membrane electrode assemblies, as well as their perspectives in applications.

Key words: fuel cell, catalyst, membrane

赵邓玉, 邹文文, 赵康宁, 叶代新, 赵宏滨, 张久俊. 氢能质子交换膜燃料电池核心技术和应用前景[J]. 自然杂志, 2020, 42(1): 44-50.

ZHAO Dengyu, ZOU Wenwen, ZHAO Kangning, YE Daixin, ZHAO Hongbin, ZHANG Jiujun. Key technology of hydrogen fed proton exchange membrane fuel cells[J]. Chinese Journal of Nature, 2020, 42(1): 44-50.

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[1]	武静, 张朝阳, 张敬法. SMILE术后干眼及相关机制研究进展 [J]. 自然杂志, 2025, 47(6): 497-503.
[2]	李甜, 刘昊, 柳振峰. 叶绿体蛋白质传送器TOC-TIC超复合物的组成和结构机理[J]. 自然杂志, 2024, 46(1): 12-22.
[3]	赵俗, 张衡, 李焱, 王贞超. 膜蛋白靶向降解技术研究进展[J]. 自然杂志, 2023, 45(6): 434-442.
[4]	吕子轩, 崔丹丹, 冯海凤, 郝维昌. 拉曼光谱技术在二维半导体光催化剂异质结研究中的应用[J]. 自然杂志, 2023, 45(5): 363-370.
[5]	李星国. 氢燃料燃气轮机与大规模氢能发电[J]. 自然杂志, 2023, 45(2): 113-118.
[6]	孙照鑫, 冯红. 线粒体相关内质网膜对线粒体功能的影响[J]. 自然杂志, 2023, 45(2): 127-138.
[7]	林小娜, 石丽君, 叶杨, 王云云, 马璐, 杨洋, 边鑫. 光镊与DNA纳米技术在膜生物学研究中的应用[J]. 自然杂志, 2023, 45(1): 45-53.
[8]	赵婷婷, 李痛快, 原理, 张建华. 柔性可穿戴传感器及大面积阵列制造新方法[J]. 自然杂志, 2022, 44(4): 274-286.
[9]	郭雨松. 机械感受器Piezo离子通道激活与调控机制[J]. 自然杂志, 2022, 44(3): 182-194.
[10]	姜承勇, 郑家栋, 颜彪, 张嘉漪 . 视网膜退行性疾病临床治疗的最新进展[J]. 自然杂志, 2022, 44(3): 195-212.
[11]	刘敏敏, 张鑫全, 陈春华 , 王琳琳 , 颜蔚 , 张久俊 . 金属有机框架衍生的单原子分散金属催化剂[J]. 自然杂志, 2020, 42(1): 51-58.
[12]	苏彦庆，颜卉，王亮，骆良顺，李新中，郭景杰，傅恒志. 氢对金属有何作用[J]. 自然杂志, 2018, 40(5): 323-342.
[13]	杨莉婷，冯立纲，张久俊. 浅析燃料电池[J]. 自然杂志, 2017, 39(4): 251-257.
[14]	张琪，许武韬，刘予宇，张久俊. 二氧化碳电化学还原概述[J]. 自然杂志, 2017, 39(4): 242-250.
[15]	张辰，戚焕震，孙俭，王慧. 金属有机架构材料(MOFs)的催化应用[J]. 自然杂志, 2016, 38(5): 355-366.

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