超聲作用下直接甲醇燃料電池的性能研究.pdf

1、直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell, DMFC）由于其具有燃料可再生、能量密度高、環(huán)境工作條件以及快速補給等優(yōu)點，被期望用于未來的電子設(shè)備（筆記本電腦，手機, PDAs等）的電源。雖然很多研究人員對其進行了相關(guān)研究，但是，由于在運行過程中有甲醇滲透和催化劑中毒等問題的存在，直接甲醇燃料電池的應(yīng)用也沒有得到大規(guī)模的推廣。本文提出了利用超聲輻射的方法來提高電池性能。為此，本文設(shè)計并制造了一種在陽極流場通道內(nèi)

2、安裝三個小型超聲換能器的DMFC。完成了超聲關(guān)鍵發(fā)生元件的設(shè)計制作以及直接甲醇燃料電池測試系統(tǒng)的搭建，并在完成的測試平臺上完成了測試方法的研究。最后，研究了不同運行條件下的電池性能和電池開路電壓。主要的研究內(nèi)容如下：
　　首先，針對本課題完成了相應(yīng)的直接甲醇燃料電池測試系統(tǒng)的總體方案設(shè)計。結(jié)合超聲空化的產(chǎn)生條件和影響因素，完成了超聲發(fā)生系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的設(shè)計與制作。同時，結(jié)合超聲系統(tǒng)設(shè)計制作了實驗用的直接甲醇燃料電池。本文設(shè)計的直接

3、甲醇燃料電池主要由有效面積為5×5cm2的 MEA膜，兩個蛇形流場板，三個超聲元件（壓電陶瓷，PZT-8）和透明蓋板組成。
　　其次，針對小型低電壓燃料電池測試中出現(xiàn)的問題，本文提出利用升壓電源提供穩(wěn)定電壓的同時，利用電子負(fù)載遠(yuǎn)程sense功能，對測試導(dǎo)線上的壓降進行補償，并在測試電路中引入電子負(fù)載的反向電壓保護電路來保證電池測試的準(zhǔn)確性和真實性。本文提出的測試方法簡單方便，而且經(jīng)濟適用，并通過理論和測試證明了該方法的可行性。