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集流板结构对甲醇燃料电池影响的研究的任务书
任务书
一、题目：集流板结构对甲醇燃料电池影响的研究
二、研究背景和意义：
燃料电池是一种高效、清洁、低污染的能源转换方式，可以广泛应用于汽车、船舶、飞机等领域。甲醇燃料电池是其中最具开发前景和市场潜力的一种燃料电池。
甲醇燃料电池由三个主要部分组成：质子交换膜、阴阳电极和集流板。其中，集流板是连接阴阳极的关键组件，主要作用是将反应产生的电子导出，保证电化学反应的持续进行。集流板的性能对燃料电池的工作稳定性、发电效率和耐久性等都有极大的影响。
目前，国内外学者对集流板的研究主要集中在材料的选择、表面处理和制造工艺等方面，而对集流板的结构设计及其对燃料电池性能的影响还缺乏系统性和深入的研究。因此，开展集流板结构对甲醇燃料电池影响的研究具有重要意义。
三、研究内容和方法：
1.调研与文献综述
对甲醇燃料电池及其主要组件的工作原理、结构和性能进行调研和梳理，对国内外集流板对甲醇燃料电池的研究现状进行综述和分析，明确研究主题和方向。
2.集流板结构设计与制备
根据甲醇燃料电池的实际工作情况和需要优化的性能指标，设计不同结构的集流板方案，并利用CAD等软件进行绘图和模拟。采用CNC加工、化学蚀孔、光刻、电化学沉积等技术，制备出不同结构的集流板样品。
3.集流板表面改性及其对电化学性能的影响研究
通过对集流板表面进行电化学氧化、硝酸处理、电沉积等方法，改性并优化其表面形态和化学组成，分析改性后集流板的电化学性能，包括电化学活性面积、氧化还原反应速率和电化学稳定性等。
4.甲醇燃料电池性能测试与分析
使用国际公认的测试标准和方法，对不同结构的集流板甲醇燃料电池进行性能测试，包括电压-电流曲线、输出功率、燃料利用率、工作稳定性等，以及对不同集流板结构对甲醇燃料电池性能的影响进行分析和比较。
四、研究计划和进度安排：
本课题预计研究时间为2年，研究计划和进度安排如下表所示：
|研究内容|第一年|第二年|
|--------|------|------|
|调研与文献综述|√||
|集流板结构设计与制备|√|√|
|集流板表面改性研究|√|√|
|甲醇燃料电池性能测试与分析|√|√|
|论文撰写和论文答辩|√|√|
五、预期研究成果和创新点：
预期研究成果如下：
1.基于不同结构的集流板对甲醇燃料电池性能的对比分析，并系统性总结不同集流板对电化学性能和机械强度等性能的影响规律。
2.研究集流板表面改性对电化学性能的影响，包括电化学中的反应速率、活性面积和稳定性等。
3.在理论设计基础之上，制备出优化性能的集流板，并用于甲醇燃料电池，深入研究其工作原理和性能表现。
预期创新点：
1.采用CAD等计算机辅助设计软件，基于不同机械、流体力学参数设计集流板的不同结构方案，实现集流板性能优化。
2.在分析比较基础上，系统性分析集流板与甲醇燃料电池性能的关系，挖掘出集流板性能提升的关键因素。
3.结合制备工艺和改性技术，实现集流板表面和内部结构的精细控制，提升集流板的电化学性能和稳定性。
六、研究经费与人员配备：
研究经费：30万元
人员配备：
|人员类别|职称/职务|人数|工作任务|
|--------|---------|----|--------|
|主持人|高级工程师|1人|负责课题研究的组织、协调、管理等工作|
|研究人员|硕士研究生|2人|参与实验、数据处理和文献综述等工作|
|实验员|本科生|1人|负责实验工作和数据记录、分析等工作|
七、预期研究成果的应用与推广：
本课题的研究成果对于甲醇燃料电池的应用具有重要的推广价值和应用前景。研究结果可以指导制造商优化集流板的设计和制备工艺，提升甲醇燃料电池的发电效率和稳定性，并为相关领域提供技术支持和参考。
八、研究成果知识产权的保护：
本课题的研究成果应当保护其知识产权，包括发明专利、实用新型专利、外观设计专利和软件著作权等。在研究过程中应当严格遵守科学研究的相关伦理规范和知识产权保护的法律法规，在研究成果的申请、审批和运用过程中注意知识产权的保护和运营。