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燃料电池界面电阻研究与测试

氢能电极材料；界面电阻；变形理论；定量测量方法

摘要：两种功能材料接触会形成界面，当电、热、等物理信号穿越界面时，会形成电阻、热阻。如何衡量界面优劣，特别是定量测量电、热、声的界面损失是科学界和工程界急迫解决的问题。本报告介绍了材料界面的电、热阻抗问题：（1）针对燃料电池发电领域膜电极与双极板工况研究两种电极接触界面的电阻阻抗。得出两种刚性界面的变形理论，即燃料电池镀膜金属双极板为代表的不可压缩刚体模型，并给出计算方法。（2）针对储能领域液流电池导电电极与碳纸、碳毡，研制两种电极接触界面的电阻阻抗。燃料电池柔性石墨复合材料为代表的微量可压缩微弹变模型和大尺寸可压缩变形的线弹性模型，得出多孔材料之间的变形理论和界面微构变化，并给出测量方法。（3）针对热电联发电领域固体氧化物电池连接体与阴极钙钛矿，研制两种电极接触界面的高温700℃的界面电阻阻抗。得出连接体Fe-Cr材料与阴极钙钛矿材料之间的界面电阻，并开发高温氧环境下的计算方法。根据这三个模型的理论研究能够研制满足不同工况下的测量方法，同时也可倒推生产工艺水平的提高。