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)簡單、燃料便于攜帶與儲存、理論比能量高等優(yōu)點，在小型可移動電源和微型電源方面具有廣闊應(yīng)用前景，被認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，負責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，開展雙極板的研究，對提

2、高電池性能和穩(wěn)定性具有重要意義。 本論文圍繞“實用化”對物料輸送系統(tǒng)，雙極板制備材料及流場結(jié)構(gòu)進行探索性研究，并組裝完整的單電池，通過繪制極化曲線，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，并對其進行表面鍍銅處理，通過與碳紙的接觸實驗驗證了經(jīng)過表面處理后的304不銹鋼導電性能得到了提升；第二，分析了電池的物料輸送系統(tǒng)，設(shè)

3、計出一種基于滲透汽化膜的被動式輸送系統(tǒng)，并針對此系統(tǒng)提出甲醇供給控制方法，設(shè)計了相應(yīng)的流場板；第三，完成對流場板、膜電極以及其它電池部件的制備，并實現(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式DMFC單電池；第四，通過改變流場板開孔率分析了流場對電池性能的影響；最后通過控制和改變工作條件得到了電池在不同狀態(tài)下的性能，分析了各種極化對電池性能的影響，初步驗證了被動式自呼吸DMFC的實用價值，為小型直接甲醇燃料電池的商業(yè)化奠定