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當前直接甲醇燃料電池(DMFC)的研究熱點是什麼

點擊數:413發佈日期:2020-04-15

  直接甲醇燃料電池(DMFC)是指直接使用甲醇作爲陽極活性物的染料電池,屬於質子交換膜燃料電池。只不過不像其它的質子交換膜電池那樣以氫爲染料,而是用的甲醇作爲燃料,這是其與其它質子交換膜燃料電池最大的一個區別。因爲原理及燃料的關係,其具有高效率、設計簡單、內部燃料直接轉換、加燃料方便等衆多優點。這吸引到了很多業內人員的研究,就當前各國對這類電池的研究來看,熱點主要集中在下面這幾個方面:

  直接甲醇燃料電池(DMFC)研究熱點一:性能研究

  關於直接甲醇燃料電池性能方面的研究,內容主要是研究運行參數對DMFC的影響。這些參數包括如溫度、壓力、Nation類型、甲醇濃度等,重點是研究這些參數對電池的運行使用到底有何種影響,以及影響的具體程度如何,以方便未來在這些參數上進一步優化調整,推出更爲優質高效的燃料電池。

  直接甲醇燃料電池(DMFC)研究熱點二:新型質子交換膜研究

  質子交換膜是DMFC的核心部分。已經開發的質子交換膜有一二十種,如高氟磺酸膜、輻射接枝膜、非高氟化物(如BAM3G)、氟離子交聯聚合物(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質子交換膜,此種交換膜適用於以氫爲燃料的PEMFC,在DMFC中使用的時候會引起甲醇從陽極到陰極的滲透。而甲醇的滲透會最終導致陰極性能衰退,電池輸出功率顯著降低,以及DMFC系統使用壽命縮短。因此需要研究新型的質子交換膜,才能促進直接甲醇燃料電池更好地進入商業化階段。

  直接甲醇燃料電池(DMFC)研究熱點三:甲醇膜滲透研究

  DMFC研究中尚未解決的一個主要問題是甲醇從陽極到陰極的滲透問題,這在典型應用的全氟磺酸質子交換膜中尤爲嚴重。針對這樣的未能解決,但同時對產品商業化應用有着很多案影響的問題,自然是各國研究的重點。

  直接甲醇燃料電池(DMFC)研究熱點四:電催化研究

  就目前的行業情況來看,在所有催化劑中,Pt-Ru二元和金催化劑被認爲是甲醇氧化最具活性的電催化劑。以Pt和Pt-Ru爲基礎,研究人員也對其他二元、三元或四元合金進行了廣泛的研究。力求在這個方面有更爲深入的瞭解,促進未來在直接甲醇燃料電池的設計製造方面,優化催化劑部分的選用。