微型直接甲醇燃料电池的技术进展与挑战

随着便携式电子产品的普及化,人们对小体积及高性能的便携式电源的需求与日俱增。利用微机械加工技术制作的微型直接甲醇燃料电池具有体积小、质量轻、能量密度高、携带安全等特点,适用于民用数码产品(如笔记本电脑、手机等)和国防系统(如单兵系统、弹药引信等)等领域。但与常规直接甲醇燃料电池相比,微型直接甲醇燃料电池在产物管理、制造方法、膜电极制备、燃料供给等方面有所不同,工作效能存在较大差异。从以上几方面对目前微型直接甲醇燃料电池的研究状况进行深入调研,分析了影响燃料电池输出性能的关键因素,并指出了微型直接甲醇燃料电池面向未来应用所需要解决的技术挑战和发展趋势。     

质子交换膜和直接甲醇燃料电池研究进展

介绍质子交换膜燃料电池(PEMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)的一些国内外新进展,简述这两类电池存在的主要问题及关键技术.对发展聚合物膜燃料电池提出了建议.     

直接甲酸燃料电池的优越性

分析比较了质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池的特点及存在的问题,讨论了直接甲酸燃料电池的优越性,指出直接甲酸燃料电池具有很大的研究空间;若能解决其存在的一些问题,将会使我国直接甲酸燃料电池的研究处于领先地位.     

国内外直接甲醇燃料电池研究进展

甲醇以其能量密度高,来源丰富,价格低廉和储存方便等优点倍受关注,因此直接甲醇燃料电池已成为世界燃料电池研究的一个热点。介绍了二元合金、多元合金阳极催化剂、阴极催化剂和质子膜的研究现状;报导了国内外直接甲醇燃料电池样机达到的技术水平。     

直接乙醇燃料电池的研究现状及前景

以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)已日趋成熟,直接甲醇燃料电池(DMFC)的研究比较活跃,鉴于氢存储较难且甲醇有毒,人们试图开发采用来源丰富、毒性低、可再生的燃料如乙醇的燃料电池。综述了乙醇在Pt上氧化的电催化机理,直接乙醇燃料电池(DEFC)的阳极电催化剂,电解质膜及其改性,电池性能及其影响因素,并对分别采用纯氢、甲醇和乙醇作为燃料的PEMFC、DMFC和DEFC三种燃料电池进行了对比,阳极电催化剂和电解质膜的研究改进是今后DEFC的工作重点。     

直接甲醇燃料电池质子交换膜改性研究

直接甲醇燃料电池通常使用美国杜邦公司生产的Nafion膜作固体电解质膜,但甲醇易于通过Nafion膜向阴极渗透。解决这一问题是直接甲醇燃料电池研究领域中的热门课题。简单介绍了Nafion膜的结构及其优缺点,然后对目前各种基于Nafion膜的改性研究和新型质子交换膜的制备与性能研究现状进行了综述。     

Nafion膜厚度对直接甲醇燃料电池性能的影响

采用Nafion 112、Nafion 115和Nafion 117膜作为电解质组装直接甲醇燃料电池 ,通过测量电池的极化曲线 ,研究了Nafion膜厚度对直接甲醇燃料电池性能的影响。结果表明 :在放电情况下 ,电极和工作条件固定的直接甲醇电池的性能是由甲醇的渗透量和膜电导共同控制的。在低电流密度下 ,甲醇的渗透量是影响电池性能的主要因素 ,使用厚膜组装的电池表现出了更好的性能。而在高电流密度时 ,甲醇渗透量减小 ,膜电导成为主要因素 ,所以使用薄膜组装的电池性能较好。由Nafion 112膜组装的电池在 75℃、1mol/L甲醇浓度、0 .2MPa的氧气条件下 ,功率密度可达 12 0mW /cm2 。考察了电池短期运转 (4 0h)的稳定性。     

改性全氟磺酸阻醇膜研究进展

全氟磺酸质子交换膜以其优良的化学稳定性、热稳定性和电导率而广泛应用于直接甲醇燃料电池。然而全氟磺酸质子交换膜存在严重的甲醇渗透问题,致使其在直接甲醇燃料电池中的应用受到了限制。讨论了甲醇在Nation膜中的渗透机理,综述了降低甲醇渗透率的方法,并从电导率和甲醇渗透率的角度对这些方法作出了评论。     

直接甲醇燃料电池中反应及传递的模型化

介绍了直接甲醇燃料电池的工作原理、研究现状 ,对直接甲醇燃料电池中有关电化学反应及传递过程的数学模型进行了比较和分析 ,并描述了用于电池中的膜材料的最新进展 ,认为直接甲醇燃料电池是目前较理想的燃料电池 ,有着广阔的发展前景。     

中科院长春应化所研发出燃料电池用新型质子交换膜

具有自主知识产权,对水具有较高稳定性,在高温下具有良好导电率的直接甲醇燃料电池用新型质子交换膜,近日由长春应用化学研究所研发成功,并通过了长春市科技局组织的专家验收。直接甲醇燃料电池属目前适应性最广的质子交换膜燃料电池的一种,自问世以来就以其能量转换效率高、环境污染     

直接甲醇燃料电池的原理、进展和主要技术问题

采用固体电解质膜的直接甲醇燃料电池 (DirectMethanolFuelCell,简写DMFC)由于结构简单、无液体电解质、比能量高等优点 ,近年来成为国际上的研究热点。论述了DMFC的原理和各研究机构目前取得的最新进展。目前存在的两个主要的问题是 :甲醇从阳极向阴极的渗透和阳极催化剂活性较低。使用新型的非氟质子交换膜及复合膜有望最终解决甲醇渗透的问题。阳极催化剂的研究已经向铂基多组元件系扩展。直接甲醇燃料电池在手机电源等微型移动电源和千瓦级的工业用可移动电源及电动车方面有一定的应用前景。     

各种质子交换膜燃料电池优点和产业化的问题

介绍了不同类型的质子交换膜燃料电池(PEMFC):氢-氧PEMFC、直接甲醇燃料电池(DMFC)和直接甲酸燃料电池(DFAFC)的优点和产业化的问题。     

我国燃料电池的研究现状--第二届广州燃料电池会议述评

结合在广州举行的第二届广州燃料电池会议(2nd Guangzhou Fuel Cell Conference),分别综述了我国目前在固体氧化物燃料电池(SOFC)的阳极材料、电解质材料以及制约其商业化的主要问题;质子交换膜燃料电池(PEMFC)的阴极催化剂、阳极催化剂及膜电极的制备方法,不同种类电解质膜等问题;直接甲醇燃料电池(DMFC)的阳极催化剂抗中毒能力以及质子交换膜的抗甲醇渗透等问题的研究与现状进行了综述。     

DMFC用阻醇质子交换膜的研究进展

介绍了甲醇分子的渗透机理及直接甲醇燃料电池(DMFC)对质子交换膜(PEM)的基本要求,如低的甲醇渗透率和高的质子电导率.介绍了针对提高Nafion膜阻醇性能进行的各种改性研究,如膜的表面物理改性、掺杂阻醇纳米材料的改性等.评述了其他PEM,如以聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚砜(PSU)等基膜材料为代表的聚芳环系列PEM.     

酞菁类化合物用于DMFC催化剂的研究进展

综述了酞菁类化合物(Pcs)用于直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂的研究进展;概述了Pcs用于DMFC阴极催化剂的催化机理和影响因素及耐甲醇性能;讨论了Pcs修饰Pt构成的DMFC阳极复合催化剂的研究现状和催化机理.     

聚合物改性SPEEK膜的研究进展

磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜具有成本低、甲醇渗透率低和质子导电率高等优点,是直接甲醇燃料电池(DMFC)潜在的质子交换膜材料。综述了用聚合物涂覆、复合、共混及交联等几种改性SPEEK膜的方法及进展,并提出了改性的方向。     

直接甲醇燃料电池在笔记本电脑中的应用

直接甲醇燃料电池(DMFC)具有能量密度高、可靠性好、便携性能好等优点,用作笔记本电脑的驱动电源已日益受到关注。介绍了应用于笔记本电脑的DMFC的发展情况,详述了DMFC各个关键组成部分的开发和研究进展;提出了DMFC目前存在的问题和对未来的展望。     

直接甲醇燃料电池研究现状及主要问题

直接甲醇燃料电池 (DMFC)具有燃料易运输与存储、重量轻、体积小、结构简单、能量效率高等优点 ,以固体聚合物作为电解质的直接甲醇燃料电池是理想的车用动力电源 ,具有广阔的发展前景。从DMFC性能研究、甲醇穿过Nafion膜渗透的影响、膜研究及电催化剂研究等四个方面描述了直接甲醇燃料电池的研究现状及存在的主要问题 ,结合当前的最新研究成果 ,给出DMFC研究中需要解决的几个关键问题