小型直接甲醇燃料電池雙極板的研發(fā).pdf

1、直接甲醇燃料電池（DMFC）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燃料便于攜帶與儲(chǔ)存、理論比能量高等優(yōu)點(diǎn)，在小型可移動(dòng)電源和微型電源方面具有廣闊應(yīng)用前景，被認(rèn)為是鋰離子電池的理想替代品。 雙極板作為小型直接甲醇燃料電池的關(guān)鍵部件，負(fù)責(zé)燃料和氧化劑的輸送及分配，收集電流，聯(lián)結(jié)電池等工作，與膜電極組成了小型直接甲醇燃料電池的基本單元--單電池。雙極板的結(jié)構(gòu)和其決定的燃料輸送系統(tǒng)的對(duì)電池的功率、效率、壽命和成本有著至關(guān)重要的影響。因此，開(kāi)展雙極板的研究，對(duì)提

2、高電池性能和穩(wěn)定性具有重要意義。 本論文圍繞“實(shí)用化”對(duì)物料輸送系統(tǒng)，雙極板制備材料及流場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索性研究，并組裝完整的單電池，通過(guò)繪制極化曲線，分析影響電池性能的因素，為研制高效、低成本的直接甲醇燃料電池提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。 本文主要內(nèi)容：首先，選取304不銹鋼作為制備雙極板的材料，并對(duì)其進(jìn)行表面鍍銅處理，通過(guò)與碳紙的接觸實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了經(jīng)過(guò)表面處理后的304不銹鋼導(dǎo)電性能得到了提升；第二，分析了電池的物料輸送系統(tǒng)，設(shè)

3、計(jì)出一種基于滲透汽化膜的被動(dòng)式輸送系統(tǒng)，并針對(duì)此系統(tǒng)提出甲醇供給控制方法，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的流場(chǎng)板；第三，完成對(duì)流場(chǎng)板、膜電極以及其它電池部件的制備，并實(shí)現(xiàn)了電池的密封和電流的引出，組裝出了基于滲透汽化膜的被動(dòng)式DMFC單電池；第四，通過(guò)改變流場(chǎng)板開(kāi)孔率分析了流場(chǎng)對(duì)電池性能的影響；最后通過(guò)控制和改變工作條件得到了電池在不同狀態(tài)下的性能，分析了各種極化對(duì)電池性能的影響，初步驗(yàn)證了被動(dòng)式自呼吸DMFC的實(shí)用價(jià)值，為小型直接甲醇燃料電池的商業(yè)化奠定