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文檔簡介
1、微型直接甲醇燃料電池具有相當高的燃料能量密度,結構簡單和放電時間長等特點,正式由于這些優(yōu)勢,μDMFC成為當今世界燃料電池研究的首選,也成為新能源時代最具競爭力的電源系統之一。甲醇的能量密度為4800Wh·L-1,所以單位體積的甲醇溶液理論上可以供給用電器運行很長時間,但是由于過高濃度的甲醇溶液會產生很強的滲透作用,導致電池的性能下降,所以現在很多電池都只能使用較低濃度的甲醇溶液工作。這樣一方面無法充分體現出甲醇燃料的優(yōu)勢,同時又會對燃
2、料的使用產生很大的浪費。因此,對直接甲醇燃料電池進行高濃度供液的研究是十分必要的,而且對于推動燃料電池商業(yè)化發(fā)展具有重要的意義。
本文首先利用理論模型對高濃度供液直接甲醇燃料電池的傳質進行研究,并在理論模型的指導下,對高濃度供液結構中添加的陽極傳質阻擋層材料進行選擇和處理。然后對高濃度供液直接甲醇燃料電池單體和電池堆結構進行設計和加工,并最終封裝完成實物進行性能測試,結果表明:選擇不銹鋼燒結氈作為陽極傳質阻擋層材料可以對高濃度
3、甲醇給予很好的傳質阻力,同時不會破壞電子在整個結構中的傳導效率。在對不銹鋼燒結氈進行一定的預處理之后,將其組裝到電池單體當中進行測試。結果顯示,在使用7mol甲醇溶液供液時,獲得最佳的輸出性能,該濃度是普通結構電池使用濃度的2.33倍。然后,將不銹鋼燒結氈應用與電池堆進行測試,電池堆輸出最佳性能所使用的甲醇溶液濃度為8mol,這主要是由于電池堆工作時相比于電池單體內部溫度較高,是催化劑活性增強,氧化還原反應更加劇烈,所以使用的甲醇溶液濃
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