微型燃料电池简介精要.doc

课程论文 学 院 化 学 化 工 学 院 专 业 应 用 化 学 年 级 2013 级 姓 名 张 忆 恒 课 程 化学电源 论文题目 微型燃料电池简介 指导教师 卢 先 春 成 绩 2016年5月20日目 录 摘 要 1 关键词 1 Abstract 1 Keywords: 1 引 言 1 微型H2-O2（空气）燃料电池 2 2 微型直接甲醇燃料电池 3 2.1 μDMFC结构和工作原理 4 3 微型甲酸燃料电池 6 4 微型固体氧化物燃料电池 6 5 结论 7  微型燃料电池的研究进展 学生姓名：张忆恒 学号：20135052012 化学化工学院 2013级应用化学 课程名称 化学电源 摘 要：燃料电池因其清洁无污染，比功率密度高，无需充电，补给燃料快速方便等优点越来越受重视。且微型燃料电池因其尺寸微小倍受青睐。本文讨论了分别以纯氢、甲醇和甲酸为燃料的微型燃料电池和微型固体氧化物燃料电池；对微型直接甲醇燃料电池的结构和原理做了简单的介绍。 关键词 Research progress in micro-fuel cells Abstract: Many pay more and more attentions to the fuel cells because of its clean and non-polluting, high specific power density, without charge, fast and easy refueling.Meanwhile micro-fuel cells is acclaimed for its small size.The micro-fuel cells using hydrogen from pure hydrogen, methanol and formic acid as fuels and micro solid oxide fuel cell were discussed. The materials used in micro-fuel cells for the portable electronics were outlined. The preparation technologies of micro-fuel cell such as micro lectomechanical system technology were analyzed.Meanwhile it made a brief introduction of the structure and principles of Micro Direct Methanol Fuel Cell(MDFC). Keywords: micro-fuel cell; hydrogen; methanol; formic acid 引 言 近年来，随着移动电话、个人数字助手、笔记本电脑等便携式电子产品的迅猛发展，对微型能源提出了越来越高的要求。燃料电池是不经过燃料的燃烧而将化学能直接转换为电能的一种能量转换装置。微型燃料电池作为一种新型的便携能源，具有高效、高能量密度、体积小、成本低、环境好等优点。因此近年来，用于便携式电子设备的微型燃料电池的研究引起了人们极大兴趣。 1 微型H2-O2（空气）燃料电池 微型H2-O2（空气）燃料电池的结构与储氢材料的性能紧密相关。由于MEMS技术的发展，微型H2-O2（空气）燃料电池的研究有许多报道[1-6]，电池性能列于表1。 表1 制作条件 操作参数 运行温度 ℃ 最大功率密度 mW/m2 2只单体电池，由玻璃基材料用湿法刻蚀方法组装而成，MEA构成：Nafion115膜和0.4mg/cm2的Pt/C H2-O2， 入口压力：35KPa 25 20 硅基材料，双极板和整体设计 H2-O2 25 63 硅基材料，采用商品化的MEA H2-空气 38 130 硅基材料和Nafion112膜构成微型MEA H2-O2 20 35 Cu/Au复合层喷涂在硅片上 H2-O2气体流速：50