直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell,簡稱DMFC）在移動(dòng)便攜領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。由于傳統(tǒng)平板式DMFC體積較大,雙極板造價(jià)高昂,所以研究人員提出了管狀DMFC（Tubular DMFC,簡稱t-DMFC）的構(gòu)想。本課題設(shè)計(jì)并制造了一款使用高濃度甲醇供給的被動(dòng)式自呼吸t-DMFC,探究了電池結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)對電池性能的影響;自主制備了柔性膜電極（Membrane Electrode Assembly,簡稱MEA）并對MEA性能的影響因素進(jìn)行了研究,制定出一套適用于t-DMFC的MEA制備工藝流程。本課題的具體研究內(nèi)容可歸納為:（1）t-DMFC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與柔性MEA的制備設(shè)計(jì)并制造了一款使用高濃度甲醇供給的被動(dòng)式自呼吸t-DMFC,陽極采用多孔不銹鋼管作為燃料腔和集電管,陰極采用帶孔不銹鋼薄帶作為集流罩,MEA纏繞包裹在陽極集電管的外側(cè)。自主設(shè)計(jì)并搭建了MEA超聲噴涂系統(tǒng),分別通過氣體擴(kuò)散電極（Gas Diffusion Electrode,簡稱GDE）方法和催化劑覆載膜（Catalyst Coated Membrane,簡稱CCM）方法制備以碳布作為... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池與DMFC實(shí)際系統(tǒng)體積對比

圖 1-2 DMFC 在移動(dòng)便攜領(lǐng)域的應(yīng)用方式的不同，DMFC 可以分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種依靠燃料泵來實(shí)現(xiàn)，陰極所需的空氣或氧氣也需要縮機(jī)、氣泵、風(fēng)扇等）來完成，必要時(shí)還需要額外的般較為龐大，建設(shè)和維護(hù)成本較高，另外整個(gè)系統(tǒng)低。為此部分研究人員將工作目標(biāo)轉(zhuǎn)向了被動(dòng)式 D的甲醇和陰極的空氣分別以濃差擴(kuò)散和自然對流的電池內(nèi)部可以自動(dòng)進(jìn)行，故其又名被動(dòng)式自呼吸athing Direct Methanol Fuel Cell，簡稱 PAB-DMFC），組裝和操作方便，運(yùn)行和維護(hù)成本較低，并且不減少，因此在理論上具有比主動(dòng)式 DMFC 更高的效接甲醇燃料電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

圖 1-3 平板式 PAB-DMFC 基本結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖[9]（① 集電板；② 擴(kuò)散層；③ 微孔層；④催化層；⑤質(zhì)子交換膜）半反應(yīng)和總反應(yīng)可由以下方程式表示：CH3OH + H2O → 6H++ 6e-+ CO23/2O2+ 6H++ 6e-→ 3H2O CH3OH + 3/2O2→ 2H2O + CO2DMFC 具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、單電池功率大等優(yōu)點(diǎn)，但其體的造價(jià)高昂。另外，便攜式電池通常要求在低電流下能夠提供樣，DMFC 需要結(jié)構(gòu)足夠緊湊才能產(chǎn)生所需的電壓，例如，如果壓，就需要 12 塊 DMFC 串聯(lián)，而對于數(shù)碼相機(jī)或筆記本電腦 和 48 塊電池[5]。此時(shí)，電池總體積將會(huì)非常大，這將嚴(yán)重影樣的考慮，研究人員提出了管狀 DMFC（TubularDMFC，簡稱

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]直接甲醇燃料電池膜電極的電化學(xué)及U-I性能研究[D]. 黎家純.中南大學(xué) 2008



本文編號：2921820