产品品牌：

灵龙

产品型号：

LL-001

 本实验包适用于中学至大专院校学生综合科学实验。我们可提供教师讲义、学生实验（包括英文）教材。本器材由人员批量生产，优惠供应。 

        本实验通过进行氢/氧（空）质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cell，PEMFC）关键部件膜电极组件( Membrane electrode assembly, MEA)的制备和单电池组装及实际运行演示一体化（all-in-one）燃料电池发电系统，使学生全面了解燃料电池的基本原理和制作过程及使用方法。具体内容如下。

1．制备氢氧质子交换膜燃料电池的膜电极组件（MEA）。膜电极组件是燃料电池的部分，一般由三部分组成：阳极，阴极和质子交换膜。其中阳极和阴极主要由纳米铂颗粒负载在高比表面碳粉（即Pt/C催化剂）上构成，分别是氢气发生氧化和氧气（纯氧或者来源于空气中的氧）发生还原的反应场所。质子交换膜是固体电解质，起阴阳极隔离和质子传导的作用，在燃料电池工作过程中将氢气氧化产生的质子传递到阴极参加氧还原反应。本实验采用直接涂刷法制备膜电极，即将已经配好的催化剂浆料均匀涂抹在已处理好的质子交换膜两侧，构成三合一膜电极组件结构。

2．制作燃料电池。对于一个完整的燃料电池来讲，除了膜电极之外还有其他主要部件，如气体扩散层/碳纸，集流板，密封垫和端板。气体扩散层的作用是使阳极的氢气和阴极的氧气均匀分散到阳极和阴极，从而得到均匀分布的电流，排出反应生成的水。气体扩散层一般由合适比例的聚四氟乙烯制备在导电的碳纸或碳布上，形成憎水层，亦可在上面再施加整平层。本实验采用已做好气体扩散层的碳纸，省略了整平层。集流板起收集电流的作用，与外电路连接。本实验使用不锈钢片作为集流板，连接负载构成回路。因为在本实验中的反应物均为气体，所以在电池安装中需要加密封垫以防气体泄漏。端板起固定电池的作用，同时也为气体的导入和产物排放提供通道（流场）。

3．安装一体化（all-in-one）燃料电池发电系统，即制氢、电池和负载三合一的系统。在此一体化发电系统中采用先进的水活化制氢技术（另有说明），现场制氢供给燃料电池发电，其中的燃料电池即为上步制作的燃料电池单堆，带动小型电风扇负载转动。这种水活化制氢技术安全，简便。只需将一定量复合材料倒入水中，马上产生氢气，供给本实验所制备的燃料电池单堆发电驱动风扇转动。 

本实验是新能源技术的一个实验范例，涉及电化学、催化化学的基本原理及碳材料、聚合物离子导电材料、无机纳米材料的应用。同时，还包括了制氢技术和器件集成技术，高度综合了物理、化学和工程技术知识。作为一个高度综合的实验，本实验设计合理，便于实施。通过技术与趣味相结合的实验，激发学生对于科学研究的兴趣。