会议专题

被动式直接甲醇燃料电池膜电极结构、功能和性能

集成了阴阳极催化剂和质子交换膜的膜电极(MEA)是DMFC发电的核心组件,是反应物和产物的传质、电子传递和转移以及质子传输发生的场所,因此膜电极的结构调控对被动式DMFC性能提高至关重要。本研究针对全被动式DMFC阴极容易水淹问题,设计了阴极具有双扩散层结构的MEA,利用碳材料比表面积和孔结构差异以及憎水剂含量调节,形成了阴极扩散层孔结构和憎水性的梯度分布,有效促进了阴极水的排出和氧气的传输,增强了阴极产生水的反扩散。针对全被动式DMFC阳极甲醇自扩散的有效传质问题,设计了部分有序的阳极扩散层结构。对于DMFC要进一步提升电池性能、降低催化剂Pt用量,就必须最大化M EA内催化剂纳米粒子、电子导体和离子导体的有效接触,最大化三相反应界面;同时,还要实现分子、电子和离子的高效输运,因此,膜电极纳米结构化、有序化研究代表了MEA研发的方向。

被动式直接甲醇燃料电池 膜电极 双扩散层结构 功能分析 性能指标

杨辉

中国科学院上海高等研究院,上海 201210

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第30届全国化学与物理电源学术年会

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2013-07-12(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)