直接二甲醚燃料電池性能研究.pdf

1、二甲醚（Dimethylether,DME）作為最簡單的醚類物質(zhì)，以其高能量密度、無毒、易儲(chǔ)運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)在燃料電池中具有很大的應(yīng)用潛力，直接二甲醚燃料電池（DirectDimethylEtherFuelCell,DDFC）是一種以二甲醚為燃料的直接型導(dǎo)電聚合物燃料電池。本文通過電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，分別對(duì)主動(dòng)式和被動(dòng)式直接二甲醚燃料電池的性能進(jìn)行了研究，通過電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化和電池運(yùn)行條件考察提高電池性能。
　　利用電化學(xué)交流阻抗法和電池性能曲線

2、，考察了活化方法、陽極流場、燃料流動(dòng)方向和電池放置方式對(duì)電池性能的影響，結(jié)果表明甲醇活化法能在較短的時(shí)間內(nèi)（4h）使膜電極達(dá)到良好的工作狀態(tài)；用單蛇形石墨流場、泡沫鎳流場和交指形石墨流場作為燃料電池陽極流場，經(jīng)實(shí)驗(yàn)比較，30℃時(shí)使用單蛇形石墨陽極流場的DDFC性能最好，80℃由于二甲醚從飽和溶液中揮發(fā)出來形成氣泡，此時(shí)使用交指形石墨陽極流場更合適；當(dāng)電池豎直放置且陰、陽極燃料逆向流動(dòng)時(shí)電池性能最好。此外還考察了燃料流量、O2流量、氧化劑

3、類型、溫度對(duì)電池性能的影響，得出了最佳選擇。
　　研究了電池工作溫度對(duì)被動(dòng)式直接二甲醚燃料電池的性能影響，當(dāng)電池工作溫度從20℃提高到到80℃時(shí)，電池最大功率密度也由2.4mW/cm2增大到6.9mW/cm2，而且隨著溫度升高電池性能提升的幅度越來越大。比較碳紙和碳布作為陰極支撐材料的電池性能，陰極使用碳布的電池性能優(yōu)于使用碳紙的電池。利用循環(huán)伏安法比較了二甲醚、乙醇和兩者的混合溶液的電氧化特性，二甲醚溶液中加入乙醇后，起始氧化電