DMFC直接甲醇燃料電池課件

1、DMFCDirect Methanol Fuelcell直接甲醇燃料電池第1頁(yè)，共14頁(yè)。優(yōu)勢(shì): 體積小巧 儲(chǔ)運(yùn)方便 潔凈環(huán)保 理論能量比高 最易產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的燃料電池。缺陷: 能量轉(zhuǎn)化率低 性能衰減快 成本高第2頁(yè)，共14頁(yè)。應(yīng)用第3頁(yè)，共14頁(yè)。 已成功地顯示出可以用作手機(jī)和膝上型電腦的電源，將來還具有為指定的終端用戶使用的潛力。第4頁(yè)，共14頁(yè)。 質(zhì)子交換膜燃料電池 ( PEMFC) 直接甲醇燃料電池 ( DMFC) 堿性燃料電池 ( AFC) 磷酸鹽型燃料電池 ( PAFC) 熔融碳酸鹽型燃料電池 (MCFC) 固體氧化物燃料電池 ( SOFC)第5頁(yè)，共14頁(yè)。DMFC在汽車行業(yè)的

2、應(yīng)用不如質(zhì)子交換膜燃料電池的應(yīng)用成熟, 但是也有一些成功的案例。2008年奧運(yùn)會(huì)期間, 上海大眾推出了 DMFC燃料電池車, 充一次燃料可運(yùn)行 300 k m; 日本鈴木將在第四十一屆東京車展展出甲醇燃料電池驅(qū)動(dòng)的M IO輪椅車等全新概念車型。第6頁(yè)，共14頁(yè)。三星 SDI公司日前開發(fā)出一款用于筆記本電腦的燃料電池原型, 這款燃料電池能量密度為200Wh/L, 大約由 200 cm3的液態(tài)甲醇供能, 能持續(xù)工作約15 h 。這與東芝或 NEC公司的能量密度為 100 130Wh/L的筆記本電腦燃料電池相比,持續(xù)使用時(shí)間更長(zhǎng), 而且產(chǎn)品更加小巧和緊湊。第7頁(yè)，共14頁(yè)。結(jié)構(gòu)原理燃料：甲醇水溶液氧

3、化劑：氧氣或空氣也是一種質(zhì)子交換膜電池，結(jié)構(gòu)和質(zhì)子交換膜燃料電池相似，只是質(zhì)子交換膜燃料電池陽(yáng)極使用的燃料為H2 。第8頁(yè)，共14頁(yè)。化學(xué)反應(yīng)原理負(fù)極：CH3OH+H2O CO2 +6H+6e-正極：6H+3/2O2+6e- 3H2O總反應(yīng):CH3OH+ 3/2O2 2H2O+CO2第9頁(yè)，共14頁(yè)。技術(shù)開發(fā)為得到較高的輸出電壓需將電池串聯(lián)組成電池堆；為防止催化劑中毒，陽(yáng)極催化劑使用一般采用二元或多元催化劑，如催化劑Pt-Ru/C等；氧化物的形成可以在鉑的表面與水反應(yīng)生成提供活性氧的中間體提供活性氧的中間體，這些中間體能促使Pt-CHO反應(yīng)生成二氧化碳，改善Pt的催化性能，從而達(dá)到促進(jìn)Pt催化

4、氧化甲醇的目的。關(guān)鍵材料：質(zhì)子交換膜，催化劑和雙極板；雙極板的材質(zhì)：C材料或金屬材料。第10頁(yè)，共14頁(yè)。DMFC&PEMFC相同點(diǎn)：電池單元由三合一膜電極，燃料測(cè)雙極板，空氣側(cè)雙極板以及冷卻板構(gòu)成。相較于 PEMFC， DMFC具備低溫快速啟動(dòng)、燃料潔凈環(huán)保以及電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特性。這使得DMFC可能成為未來便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。不同點(diǎn)：催化劑與質(zhì)子交換膜，Nafion膜用于DMFC時(shí)存在甲醇滲透現(xiàn)象；改善方法：制備Nafion-SiO2膜，Nafion-PTFE復(fù)合膜等。第11頁(yè)，共14頁(yè)。前景最容易實(shí)用化，商業(yè)化。 而新技術(shù)的發(fā)展會(huì)克服重重困難，一步步的解決以上問題，尤其研制出對(duì)甲醇氧化具有高的電催化活性和抗氧化物CO毒化陽(yáng)極催化劑和抗甲醇滲透的質(zhì)子交換膜會(huì)加快DMFC的實(shí)用化，產(chǎn)業(yè)化