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当前直接甲醇燃料电池(DMFC)的研究热点是什么

点击数:1152发布日期:2020-04-15

  直接甲醇燃料电池(DMFC)是指直接使用甲醇作为阳极活性物的染料电池,属于质子交换膜燃料电池。只不过不像其它的质子交换膜电池那样以氢为染料,而是用的甲醇作为燃料,这是其与其它质子交换膜燃料电池最大的一个区别。因为原理及燃料的关系,其具有高效率、设计简单、内部燃料直接转换、加燃料方便等众多优点。这吸引到了很多业内人员的研究,就当前各国对这类电池的研究来看,热点主要集中在下面这几个方面:

  直接甲醇燃料电池(DMFC)研究热点一:性能研究

  关于直接甲醇燃料电池性能方面的研究,内容主要是研究运行参数对DMFC的影响。这些参数包括如温度、压力、Nation类型、甲醇浓度等,重点是研究这些参数对电池的运行使用到底有何种影响,以及影响的具体程度如何,以方便未来在这些参数上进一步优化调整,推出更为优质高效的燃料电池。

  直接甲醇燃料电池(DMFC)研究热点二:新型质子交换膜研究

  质子交换膜是DMFC的核心部分。已经开发的质子交换膜有一二十种,如高氟磺酸膜、辐射接枝膜、非高氟化物(如BAM3G)、氟离子交联聚合物(GoRE)及磷酸基聚合物等。但是PEMFC中所使用的基本上都是全氟磺酸型质子交换膜,此种交换膜适用于以氢为燃料的PEMFC,在DMFC中使用的时候会引起甲醇从阳极到阴极的渗透。而甲醇的渗透会最终导致阴极性能衰退,电池输出功率显著降低,以及DMFC系统使用寿命缩短。因此需要研究新型的质子交换膜,才能促进直接甲醇燃料电池更好地进入商业化阶段。

  直接甲醇燃料电池(DMFC)研究热点三:甲醇膜渗透研究

  DMFC研究中尚未解决的一个主要问题是甲醇从阳极到阴极的渗透问题,这在典型应用的全氟磺酸质子交换膜中尤为严重。针对这样的未能解决,但同时对产品商业化应用有着很多案影响的问题,自然是各国研究的重点。

  直接甲醇燃料电池(DMFC)研究热点四:电催化研究

  就目前的行业情况来看,在所有催化剂中,Pt-Ru二元和金催化剂被认为是甲醇氧化最具活性的电催化剂。以Pt和Pt-Ru为基础,研究人员也对其他二元、三元或四元合金进行了广泛的研究。力求在这个方面有更为深入的了解,促进未来在直接甲醇燃料电池的设计制造方面,优化催化剂部分的选用。