【文章內容簡介】 ........................................................................................................2 ....................................................................................................................................3 ..................................................................................................3 ......................................................................................4 .......................................................4 ...........................................................5 .......................................................6 ...........................................................................................7 ...................................................................8 ..................................................................................................................9 ..................................................................................................................................10 能源是社會經濟發(fā)展的動力，環(huán)境污染的急劇加重，一次能源的大量消耗，社會發(fā)展的迫切需要，無不表明研究一種高效、清潔、經濟、安全能源的重要性。燃料電池以其發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點在各種新型能源中脫穎而出。燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的一種裝置。燃料電池有以下多種優(yōu)點：(1)能量的轉化率高，直接將燃料的化學能轉化為電能而不經過燃燒過程；(2)安放地點靈活，其電站占地面積小，電站功率大小可根據需要由電池堆組裝，非常方便；(3)負荷的響應快，運行的質量高，燃料電池在數秒鐘內就可以實現從最低功率到額定功率的轉換；(4)對環(huán)境友好，燃料電池排放物大部份是水，某些燃料電池雖然亦也排放二氧化碳，但其排放量遠低于汽油之排放量(約其1/6)。作為即將踏入燃料電池研究的我們，讀一本寫燃料電池基礎原理的書是必然要求，而且相關書籍更是應該多涉獵。有幸加入清潔能源與先進動力團隊，從事燃料電池的研究，我應該盡快提高自己的科研素質，爭取早日融入這緊張的科研當中，為新能源的研究貢獻自己的一份薄力。要想對燃料電池有比較深入的了解，進而有更深的研究，讀大量英文文獻是必不可少的，所以選擇了這本比較基礎的專業(yè)英文書《pem fuel cells: theory and practice》來讀。 1839年，格羅夫（）發(fā)表了世界第一篇有關燃料電池研究的報告，他研制的單電池用鍍制的鉑作為電極，以氫為燃料，氧為氧化劑。1889年蒙德（）和朗格爾（）采用浸有電解質的多孔非傳導材料作為電池隔膜，以鉑黑作為電催化劑，以鉆孔的鉑或金片為電流收集器組裝出燃料電池，這種燃料電池結構接近現代的燃料電池。此后，奧斯瓦爾德（）等人想采用煤等礦物質作為燃料，利用燃料電池原理發(fā)電，但是實驗沒有取得成功。1923年施密特（）和培根（）分別提出了多空氣體擴散電極和雙孔結構電極的概念，且培根采用非貴金屬催化劑和自由電解質，開發(fā)成功了中溫培根堿性燃料電池。在此基礎上，20世紀60年代普拉特惠特尼公司研制阿波羅登月飛船上作為主電源的燃料電池系統(tǒng)。1932年黑斯（）等以蠟為防水劑制備出憎水電極。20世紀60年代初，美國通用電氣公司研制出以離子交換膜為電解質隔膜，采用高鉑黑作為電催化劑的質子交換膜燃料電池（pemcf）并于1960年首次將該種燃料電池用于雙子飛船飛行作為船上的主電源。經過60年代的研究，人們意識到，化石燃料只有經過重整或氣化轉化為富氫燃料，才適宜用于燃料電池開發(fā)。70年代各國研究和發(fā)展的重點是以凈化重整氣為燃料的磷酸燃料電池（pafc）和以凈化煤氣、天然氣為燃料的熔融碳酸鹽燃料電池（mcfc）。至今已有近百臺pc25磷酸燃料電池電站在世界各地運行。實踐證明，它們的運行高度可靠，能作為各種應急電源與不間斷電源廣泛使用。在此期間，熔融碳酸鹽燃料電池也有了很大的發(fā)展，目前已有2mw實驗電站在運行。固體氧化物燃料電池采用固體氧化物膜電解質，直接采用天然氣、煤氣和碳氫化合物作燃料，余熱與燃氣、蒸汽輪機構成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，已在進行數十千瓦和100kw的固體氧化物燃料電池電站實驗。60年代初，杜邦（du pont）公司成功開發(fā)含氟的硫酸型質子交換膜，通用電氣公司用這種膜組裝的質子交換膜燃料電池運行壽命超過了57000h。1983年加拿大國防部斥資支持巴拉德動力（ballard power）公司研究這類電池，在各國科學家的努力下，相繼解決了電極結構立體化、大幅度降低催化劑鉑用量、電極膜電極三合一組件(ema)的熱壓合以及電池內傳遞與平衡等一系列技術問題，目前這種質子交換膜燃料電池組的質量比功率和體積比功率已分別達到或超過1kw/kg或1kw/l，成為電動車和潛艇不依賴空氣推進的最佳動力源。各種以燃料電池為動力的汽車和移動設備均已投入使用，相信很快更多關于燃料電池的產品大量進入人們的生活為人類能源與動力歷史做出巨大貢獻。燃料電池用途廣泛，既可應用于軍事、空間、發(fā)電廠領域，也可應用于機動車、移動設備、居民家庭等領域。早期燃料電池發(fā)展焦點集中在軍事空間等專業(yè)應用以及千瓦級以上分散式發(fā)電上。電動車領域成為燃料電池應用的主要方向，市場已有多種采用燃料電池發(fā)電的自動車出現。另外，透過小型化的技術將燃料電池運用于一般消費型電子產品也是應用發(fā)展方向之一，在技術的進步下，未來小型化的燃料電池將可用以取代現有的鋰電池或鎳氫電池等高價值產品，作為用于筆記本電腦、無線電電話、錄像機、照相機等攜帶型電子產品的電源。近20多年來，燃料電池經歷了堿性、磷酸、熔融碳酸鹽和固體氧化物等幾種類型的發(fā)展階段，燃料電池的研究和應用正以極快的速度在發(fā)展。在所有燃料電池中，堿性燃料電池（afc）發(fā)展速度最快，主要為空間任務，包括航天飛機提供動力和飲用水；質子交換膜燃料電池（pemfc）已廣泛作為交通動力和小型電源裝置來應用；磷酸燃料電池（pafc）作為中型電源應用進入了商業(yè)化階段，是民用燃料電池的首選；熔融碳酸鹽型燃料電池（mcfc）也已完成工業(yè)試驗階段；起步較晚的固態(tài)氧化物燃料電池（sofc）作為發(fā)電領域最有應用前景的燃料電池，是未來大規(guī)模清潔發(fā)電站的優(yōu)選對象。讀書報告 燃料電池是將燃料具有的化學能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。其單體電池是由正負兩個電極(負極即燃料電極和正極即氧化劑電極)以及電解質組成。不同的是一般電池的活性物質貯存在電池內部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正、負極本身不包含活性物質，只是個催化轉換元件。因此燃料電池是名符其實的把化學能轉化為電能的能量轉換機器。電池工作時，燃料和氧化劑由外部供給，進行反應。原則上只要反應物不斷輸入，反應產物不斷排除，燃料電池就能連續(xù)地發(fā)電。這里以氫氧燃料電池為例來說明燃料電池。氫氧燃料電池反應原理是電解水的逆過程。電極應為： 負極：h2+2oh?→2h2o+2e?（31）1正極：2o2+h2o+2e? →2oh?（32）電池反應：h2+2o2→h2o（33）另外，只有燃料電池本體還不能工作，必須有一套相應的輔助系統(tǒng)，包括反應劑供給系統(tǒng)、排熱系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、電性能控制系統(tǒng)及安全裝置等。燃料電池的主要構成組件為：電極、電解質隔膜與集電器等。燃料電池的電極是燃料發(fā)生氧化反應與氧化劑發(fā)生還原反應的電化學反應場所，其性能的好壞關鍵在于觸媒的性能、電極的材料與電極的制程等。電極主要可分為陽極和陰極，厚度一般為200－500mm；其結構為多孔結構，由于燃料電池所使用的燃料及氧化劑大多為氣體（例如氧氣、氫氣等），而氣體在電解質中的溶解度并不高，為了提高燃料電池的實際工作電流密度與降低極化作用，故發(fā)展出多孔結構的的電極，以增加參與反應的電極表面積，而此也是燃料電池當初所以能從理論研究階段步入實用化階段的重要關鍵原因之一。電解質隔膜的主要功能在分隔氧化劑與還原劑，并傳導離子，故電解質隔膜越薄越好，但亦需顧及強度，就現階段的技術而言，其一般厚度約在數十毫米至數百毫米；材質目前主要朝兩個發(fā)展方向，其一是先以石棉 膜、碳化硅膜、鋁酸鋰膜等絕緣材料制成多孔隔膜，再浸入熔融鋰－鉀碳酸鹽、氫氧化鉀與磷酸等中，使其附著在隔膜孔內，另一則是采用全氟磺酸樹脂（例如pemfc）及ysz（例如sofc）。集電器又稱作雙極板，具有收集電流、分隔氧化劑與還原劑、疏導反應氣體等之功用，集電器的性能主要取決于其材料特性、流場設計及其加工技術。在只有單個電池中，沒有雙極板（只有單面的流場板），但在帶有多個電池的燃料電池中，通常至少有一個雙極板。雙極板在燃料電池中扮演許多角色，它們在電池內分配燃料與氧化劑，分隔堆中的單個電池，收集電流，從各電池中移去水，濕潤氣體，冷卻電池等。為了同時執(zhí)行這些功能，需要使用特殊的板材料和設計，常用的設計方案包括直形、蛇形、平行、交叉梳狀或針形流場。最常用的材料是不銹鋼、鈦、lacroycro無孔石墨、摻雜的聚合物。雙極板在兩面也有反應物流道，在雙極板的反面形成單元電池的陽極和陰極艙。按其工作溫度是不同，把燃料電池氛圍低溫燃料電池和高溫燃料電池。其中低溫燃料電池包括堿性燃料電池（afc，工作溫度為100℃）、固體高分子型質子膜燃料電池（pemfc，也稱為質子膜燃料電池，工作溫度為100℃以內）和磷酸型燃料電池（pafc，工作溫度為200℃）；高溫燃料電池有熔融碳酸鹽型燃料電池（mcfc，工作溫度為650℃）和固體氧化型燃料電池（sofc，工作溫度為1000℃）。按燃料的處理方式的不同，可分為直接式、間接式和再生式。直接式燃料電池按溫度的不同又可分為低溫、中溫和高溫三種類型。間接式的包括重整式燃料電池和生物燃料電池。再生式燃料電池中有光、電、熱、放射化學燃料電池等。按照電解質類型的不同，可分為堿型、磷酸型、聚合物型、熔融碳酸鹽型、固體電解質型燃料電池。各種燃料電池的相關信息如下表所示： 1篇五：讀書報告醫(yī)護一體化責任制合作模式對提高護士綜合護理能力的影響中華現代護理雜志2014/9/16第20卷26期 趙鳳軍 趙秀榮山東省聊城市人民醫(yī)院血液科規(guī)范了從“入院時住院期間出院后”的一套完整的醫(yī)護合作流程：入院時主管醫(yī)生與責任護士共同迎接患者；住院期間互動式交接班，各種評估、查房、疑難病例討論、不良事件管理；出院后醫(yī)護進行患者出院隨訪及復查等；我院在所有日光室內設置了電視，健康教育報欄及宣傳冊，提供了醫(yī)護患活動的平臺，也為患者提供了互助式優(yōu)質服務，滿足患者及家屬的切身需求等。實施醫(yī)護一體化責任制護理模式，使醫(yī)生、護士、患者三方間關系和諧，既減少了護理糾紛，保障了患者安全，又提高了醫(yī)生、護士、患者滿意度，增加了病房融洽地工作氛圍，提高了高年資護理人員的信心，為低年資護理人員的成長，實施醫(yī)護責任制護理模式必須得到上級領導的支持和理解。此模式仍存在不足之處，可深層次挖掘模式的展現形式，為臨床醫(yī)療、護理奠定基礎。baggs等認為醫(yī)護合作是醫(yī)生和護士通過公開討論，共同解決問題和制定決策，并共同承擔對患者實施治療和護理責任的過程。美國護士協(xié)會將其定義為：醫(yī)護之間的一種可靠的合作過程，即在醫(yī)護雙方都能認可和接受各自行為和責任的范圍內，保護雙方的利益和實現共同目標。經過2012年56月小樣預調查結果顯示，90%以上的醫(yī)護人員均有“醫(yī)護一體化”的意識和認知，迫切希望能夠充分發(fā)揮醫(yī)護合作的精神，通過醫(yī)護合作，最終達到患者滿意。雖然目前醫(yī)護合作得話題已被學術界廣泛討論，但尚未有一個明確的醫(yī)護合作流程。醫(yī)護合作實施方法： 1入院時醫(yī)護合作：患者入住本科時，主治醫(yī)生和責任護士一起迎接患者。共同到床邊了解患者的既往史、家族史、入院前的治療、疾病癥狀、入院原因、心理狀況等，獲取患者主訴作為第一手資料，一同進行聽診、觸診、護理評估等體格檢查，醫(yī)護雙方均可獲得各自采取的信息，而后進行討論，醫(yī)護共同制定治療護理方案。2住院期間醫(yī)護合作： a互動式醫(yī)護晨間交班方式 病危、轉科、新入、手術、死亡患者，采取“一問一答”模式，由各自管床醫(yī)生、責任護士主動提出自己所管患者目前存在及潛在的問題，由當班值夜班醫(yī)生來回答，通過頭腦風暴來互相刺激、補充、完善。通過此模式的長期執(zhí)行，成為讓年輕醫(yī)護人員提升最快的途徑之一。年輕護理人員從中可以系統(tǒng)學到專業(yè)、?？浦R，年資高的護理人員也能在掌握現有知識的基礎上，從診斷、治療、用藥、護理等拓寬學界，更好地為年輕護理人員做好傳幫帶的作用。b入院、住院評估、跌倒墜床及壓瘡評估：通過以上各項評估，主動、正確了解患者的相關信息，并及時將結果向主治醫(yī)生匯報，與其進行討論，采取相應的預防措施避免和減少并發(fā)癥的發(fā)生。c排班模式的改變：采取病房、組長、組員固定制，每個治療組均配備2名責任護士，其中一名為高年資nn2級護士，另一位為低年資護士。本組責任護士負責本組內所有治療、護理操作，并參與晨間查房、疑難病例討論，不良事件管理工作。d醫(yī)護參與疑難病例討論分兩種情況：護理疑難病例：相關護理專家會診、同時本組主治醫(yī)師參與，共同討論、分析患者出現的問題，從多個角度展開討論，真正實現多學科醫(yī)護合作的目的醫(yī)療組疑