微型直接甲醇燃料電池的研究現(xiàn)狀及進展50523

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1、微型直接甲醇燃料電池的研究現(xiàn)狀及進展50523微型直接甲醇燃料電池的研究現(xiàn)狀及進展.txt21春暖花會開！如果你曾經(jīng)歷過冬天，那么你就會有春色！如果你有著信念，那么春天一定會遙遠；如果你正在付出，那么總有一天你會擁有花開滿圓。本文由最愛奶茶123貢獻pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。第26卷第1期(總第101期)2007年3月濕法冶金HydrometallurgyofChinaVol.26No.1(Sum.101)Mar.2007微型直接甲醇燃料電池的

2、研究現(xiàn)狀及進展林才順,王新東,王淑燕,馬立軍(北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院,北京　100083)摘要:詳細地介紹了國內外微型直接甲醇燃料電池的研究動態(tài)及最新進展,重點闡述了微型直接甲醇燃料電池的工作原理、設計結構、制備過程及性能,并簡要分析了這種電池在發(fā)展過程中存在的問題和工業(yè)化前景。關鍵詞:微型燃料電池;微型直接甲醇燃料電池;工業(yè)化;現(xiàn)狀中圖分類號:TM911.4　　文獻標識碼:A　　文章編號:100922617(2007)0120022203[528]隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展,無線通訊設備和各類便

3、攜式消費類電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)并迅猛增長,對電池的需求量也在不斷增加,同時對所配置的電池性能提出了更高要求。而目前普遍采用的鎳鎘、鎳氫和鋰離子電池等由于其制造技術基本成熟、性能發(fā)展空間越來越小,已經(jīng)難以勝任電子產(chǎn)品發(fā)展的要求。因此,電子產(chǎn)品市場亟需一種容量更高、環(huán)境友好的新型電池來取代目前廣泛使用的電池。微型直接甲醇燃料電池(DMFC)是直接利用甲醇水溶液作為燃料的一種質子交換膜燃料電池,體積小、重量輕、系統(tǒng)結構簡單、能密度高富、價格低廉,儲存攜帶方便,安全性高,而且還能夠長時間連續(xù)提供電能、更換燃料方便

4、,因而在手機、筆記本電腦、攝像機、個人數(shù)字助手以及醫(yī)療裝置系統(tǒng)等小型民用電源和軍事上的單兵攜帶電源、航天器電源、微電子機械系統(tǒng)電源等方面可以滿足便攜式電子設備日益提高的高能耗的需求,最有可能補充和替代目前廣泛使用的蓄電池而成為理想的動力電源。因此,微型直接甲醇燃料電池的研究和開發(fā)正成為電化學和能源科學研究領域的一個主要方向和熱點[324]。收稿日期:2006209229[122]陰極,二氧化碳在酸性電解質幫助下從陽極出口排出;在陰極區(qū),正極活性物質氧氣或空氣經(jīng)陰極流場板均勻分配后,通過陰極擴散層擴散并

5、進入陰極催化層中(即陰極電化學活性反應區(qū)域),在碳載鉑釕電催化劑的作用下,與從陽極遷移過來的質子發(fā)生電化學還原反應生成水,隨反應尾氣從陰極出口排出。其電極反應如下:陽極反應:CH3OH+H2O→2+6H++6e;CO陰極反應:3/2O2+6H++6e→H2O;3總反應:CH3OH+3/2O2→CO2+3H2O。與二次電池不同,微型直接甲醇燃料電池只要保持,燃料來源豐連續(xù)的甲醇燃料和氧化劑供給,就會有源源不斷的電子通過外部電路從陽極流向陰極產(chǎn)生電能,并對外供電。微型直接甲醇燃料電池的特點是:1)能量轉化

6、效率高,達60%～80%,不受“卡諾循環(huán)”限制;2)環(huán)保。燃料電池的產(chǎn)物主要是水及少量二氧化碳,且噪音小;3)比能量高。DMFC質量比能量和體積比能量分別達到6000Wh/kg和4800Wh/L,遠高于蓄電池的比能量。2　DMFC的國內外研究現(xiàn)狀2.1　國外研究現(xiàn)狀1　DMFC的工作原理和特點微型DMFC的工作原理在美國,微型直接甲醇燃料電池的相關研究在某些是:在陽極區(qū),負極活性物質甲醇水溶液經(jīng)陽極流場板均勻分配后,通過陽極擴散層擴散并進入陽極催化層中(即陽極電化學活性反應區(qū)域),在碳載鉑釕電催化劑的

7、作用下發(fā)生電化學氧化反應,生成質子、電子和二氧化碳。產(chǎn)生的質子通過全氟磺酸膜聚合物電解質遷移到陰極,電子通過外電路傳遞到作者簡介:林才順(1973-),男,湖南郴州人,博士研究生,主要從事電化學和燃料電池研究。關鍵技術的研發(fā)中獲得了大量專利[9214],并都向外界展公司最早提出手機電源用微型直接甲醇燃料電池,其核心技術在于電堆的非壓濾式結構。采用一種類似印刷電路板的技術,在一塊絕緣板上鑲嵌膜電極,然后將各個膜電極在同一平面結構內進行串聯(lián)構成電池組。該微型示了所研制的微型燃料電池原型。Manhattan

8、Scientifics第26卷第1期　　　　　林才順,等:微型直接甲醇燃料電池的研究現(xiàn)狀及進展　　　　　?23?DMFC電池面積為5cm×13cm,當使用甲醇溶液作燃料、空氣作氧化劑時,可以使手機連續(xù)通話20h,是目前鋰離子電池通話時間的10倍。美國MTIMicroFuelCells公司在微型質子交換膜燃料電池研究中取得了引人注目的成績,分別在2001年、年、年發(fā)布了3代20022003微型DMFC樣機,而且在2003年2月14日,美國總統(tǒng)布什還使用MT