质子交换膜燃料电池动态建模与仿真

基于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的动态输出特性,利用Matlab/Simulink仿真工具提出一种新颖的PEMFC动态模型.通过使用新加坡淡马锡理工学院燃料电池应用中心的燃料电池测试系统,对PEMFC的暂态电响应进行测量和分析.仿真结果与实验数据吻合较好,并且通过在不同运行条件下的结果比较,证明该模型能够有效反映PEMFC系统的动态特性.该建模方法有助于改善PEMFC系统动态模型、PEMFC的输出性能以及可应用于PEMFC实时控制系统的设计.     

探究物质最基本的结构——从中微子和正负电子对撞谈起

首先对粒子物理的基本目标、实验方法、研究现状以及粒子标准模型进行了简要介绍。解释了为何寻求超出标准模型的物理信号是现阶段物理学研究的核心任务。接着着重介绍了首个在粒子物理实验中被证实的超出标准模型的实验信号、中微子振荡及其实验测量,以及通向新物理原理的探针——希格斯(Higgs)玻色子。最后,介绍了高能物理实验设施,特别是现有的北京正负电子对撞机项目和未来的环形正负电子对撞机项目。对于后者,除了明晰其突出的物理学意义和物理学性能,还阐述了其对科学技术的促进作用。     

BNCT中子源的研发现况与展望

硼中子俘获疗法(boron neutron capture therapy, BNCT)治疗癌症是一种典型的二元疗法,它既需要高品质的中子束,又需要高靶向性的含硼药物,两者缺一不可、密切配合,方可对肿瘤实现细胞级精准的靶向杀伤. BNCT治疗方法显著的优越性的背后,是对中子源和载硼药物特性的很高要求.含硼药物研究涉及多学科,包括放射学、化学、医学、药学、生物学和物理学等.本文主要讨论BNCT中子源的问题.首先,介绍BNCT对中子束特性要求的国际标准,回顾几十年来BNCT中子源发展的困难所在;然后,展现近年来加速器中子源异军突起、开创BNCT新未来的前景,明确研发中的核心技术;最后,报告我国在此领域前沿研究的最新成果及其发展展望.     

邻甲基对苯二酚型磺化聚醚醚砜质子交换膜材料的合成与表征

以3,3′ 二磺酸钠基 4,4′ 二氯二苯砜（SDCDPS）、 邻甲基对苯二酚、 4,4′ 二氯 二苯砜（DCDPS）为原料, 利用亲核缩聚反应, 通过调整磺化单体（SDCDPS）和非磺化单体(DCDPS)的比例与邻甲基对苯二酚共聚, 合成了一系列具有不同磺化度的磺化聚醚醚砜. 红外光谱证实所合成聚合物为目标产物. 发现邻甲基对苯二酚结构单元的存在, 使聚合物具有较高的离子交换容量, 从而使低磺化度的共聚物具有相对高的质子传导率. 该聚合物具有较高的分子量和良好的热稳定性和溶解性.     

费曼积分计算助力高精度粒子物理时代

微扰量子场论计算对于精确检验粒子物理标准模型及探索新物理起着至关重要的作用.使用微扰论计算物理过程时,多圈费曼积分的计算是其瓶颈所在.本文从费曼积分的计算方法到其唯象学应用介绍了这一研究方向的现状与未来发展趋势.随着未来的粒子对撞机的规划与建设,费曼积分的研究将继续扮演重要角色,推动粒子物理全面迈入高精度时代.     

梦想与幻灭:超导超级对撞机的曲折命运

超导超级对撞机(SSC)是物理学家为了实现高能质子之间的碰撞从而“击碎”质子而计划建造的一台巨型加速器,其目的是验证粒子物理学的“标准模型”理论。SSC工程由美国能源部主持,但因其造价高昂而从一开始就受到多方质疑和批评,自20世纪80年代末正式启动之后不到5年,美国国会就终止了SSC计划,从而也埋葬了科学家的最高梦想。本文对超导超级对撞机产生的科技背景及其短暂而曲折的一生做了介绍,并对SSC计划夭折的经济、政治和社会背景进行了思考。     

质子交换膜燃料电池的研究与应用

在能源和环境危机的今天,质子交换膜燃料电池由于其特点和优势有着更多的发展前景。文章在介绍质子交换膜燃料电池在各领域应用和发展现状的同时,也从电池材料和制造技术、成本、氢能源等几个方面进行了分析,阐述了质子交换膜燃料电池发展中面临和要解决的一系列问题。     

燃料电池薄膜在不同电流密度下的水传递规律

为了提高燃料电池的性能而采用的质子交换膜越来越薄,但薄膜会带来水的反渗透而导致阳极水淹问题.为了研究低加湿条件下不同电流密度燃料电池薄膜的水传递规律,设计了三维简化电池模型并导入FLUENT软件,在工作温度75°C、操作压力150 kPa、阴极不加湿条件下进行了气流场及电化学模拟计算,并设计露点仪水平衡实验测试实际情况下水的传输通量,与模拟计算数值进行对比分析.研究发现使用15μm薄膜,电流密度增大到超过0.4 A/cm2以上并继续增大时,会持续发生总水量传递通量朝向阳极的现象,而当电流密度大于3.0 A/cm~2时,这一现象将减缓.同时研究还发现越薄的质子交换膜传递的总水量将越多.     

太阳质子事件研究进展

太阳质子事件是很重要的太阳活动,从1956年开始人们对它进行了深入的趼究。概括太阳质子事件的研究进展：从质子事件的研究意义、不同时期的探测技术、质子在行星际介质空间的传播、质子事件的统计特征和相关性、质子峰值流量的分布、质子事件预报研究等几个方面对质子事件做了分析,有助于深入地了解太阳质子事件,从而更好地为空间天气预报服务。     

质子交换膜燃料电池复合双极板专利技术分析

质子交换膜燃料电池的双极板中,复合材料类双极板具有石墨类双极板与金属材料类双极板的双重优点,工艺简单、成本低、重量轻且耐腐蚀,因而被广泛研究。本文从专利技术角度介绍了复合双极板的种类及其制备工艺,并对其优/缺点进行了分析。