超聲作用下直接甲醇燃料電池的性能研究.pdf

1、直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell, DMFC）由于其具有燃料可再生、能量密度高、環(huán)境工作條件以及快速補(bǔ)給等優(yōu)點(diǎn)，被期望用于未來(lái)的電子設(shè)備（筆記本電腦，手機(jī), PDAs等）的電源。雖然很多研究人員對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)研究，但是，由于在運(yùn)行過(guò)程中有甲醇滲透和催化劑中毒等問題的存在，直接甲醇燃料電池的應(yīng)用也沒有得到大規(guī)模的推廣。本文提出了利用超聲輻射的方法來(lái)提高電池性能。為此，本文設(shè)計(jì)并制造了一種在陽(yáng)極流場(chǎng)通道內(nèi)

2、安裝三個(gè)小型超聲換能器的DMFC。完成了超聲關(guān)鍵發(fā)生元件的設(shè)計(jì)制作以及直接甲醇燃料電池測(cè)試系統(tǒng)的搭建，并在完成的測(cè)試平臺(tái)上完成了測(cè)試方法的研究。最后，研究了不同運(yùn)行條件下的電池性能和電池開路電壓。主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，針對(duì)本課題完成了相應(yīng)的直接甲醇燃料電池測(cè)試系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。結(jié)合超聲空化的產(chǎn)生條件和影響因素，完成了超聲發(fā)生系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與制作。同時(shí)，結(jié)合超聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作了實(shí)驗(yàn)用的直接甲醇燃料電池。本文設(shè)計(jì)的直接

3、甲醇燃料電池主要由有效面積為5×5cm2的 MEA膜，兩個(gè)蛇形流場(chǎng)板，三個(gè)超聲元件（壓電陶瓷，PZT-8）和透明蓋板組成。
　　其次，針對(duì)小型低電壓燃料電池測(cè)試中出現(xiàn)的問題，本文提出利用升壓電源提供穩(wěn)定電壓的同時(shí)，利用電子負(fù)載遠(yuǎn)程sense功能，對(duì)測(cè)試導(dǎo)線上的壓降進(jìn)行補(bǔ)償，并在測(cè)試電路中引入電子負(fù)載的反向電壓保護(hù)電路來(lái)保證電池測(cè)試的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。本文提出的測(cè)試方法簡(jiǎn)單方便，而且經(jīng)濟(jì)適用，并通過(guò)理論和測(cè)試證明了該方法的可行性。