传热和传质基本原理第六章燃料电池中的传热传质.ppt

*****************What’stheDMFC?TheDMFCisanelectrochemicaldevicethatdirectlyconvertsthechemicalenergyofthemethanoltoelectricenergywithouttheuseofareformer.TheDMFCusuallyoperatesatlowtemperature,andsimilartothePEMfuelcell,itconsistofflowfield,DLandCLonboththeanodeandthecathode,andapolymerelectrolytemembrane.FromthisfigurewecanseethatattheanodecatalystlayermethanolreactswithwatertoformcarbonCO2,protonsandelectrons.Whileatthecathodecatalystlayeroxygenreactswithprotonsandelectronstoformwater.************相比常规供料方式，采用集成阳极流场板的DMFC极大减少了甲醇穿透膜的量！甲醇穿透质子交换膜*化学计量数的影响(16M)计量数太大造成气化不完全，引发性能波动*不同阳极流场板的设计目标是:减少甲醇蒸汽在GDL表面的不均匀性.内容是：研究流道形状，长度，连接孔大小及驻留腔高度对燃料电池性能的影响。SerpentineSpiral-1Spiral-2*燃料电池性能对比（不同的流道）极化曲线长时间恒电流放电*温度升高，反应动力学增强，但是水流失增大，对长时间放电不利!燃料电池性能对比（不同的

运行温度）*增大氧气流量，阴极电化学反应得到强化，但阴极的水被带走得更多！燃料电池性能对比（不同的氧气流量）*燃料电池效率对比使用集成阳极流场板后能显著提升电池的电流效率和能量效率！*使用集成式阳极流场板的直接甲醇燃料电池能直接使用纯甲醇而没有很严重的甲醇穿透甲醇化学计量数，氧气流量和运行温度不仅影响反应物的供应和电化学反应动力学，还与水的分布有关。它们的影响与在常规低浓度直接甲醇燃料电池中的不一样电流效率和能量效率比常规的直接甲醇燃料电池都有了很大的提升小结全钒液流电池(VRFB)专题3*BackgroundIntermittentnature!?Energystorage*BackgroundGeographiclimitationLowcapacityEnvironmentalimpactHighcostEnergystoragetechnologiesPumpedhydroVanadiumredoxflowbattery(VRFB)Super-capacitorLead-acidbatteryLi-ionbattery*AdvantagesSuitableforlarge-scalestationaryenergystorageapplicationsVRFBEasilyscalableLonglifetimePotentiallycheap*钒电池全称为全钒氧化还原液流电池（VanadiumRedoxFlowBattery，缩写为VRFB），是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池的基本工作原理示意图*Electrolytes*Potentialdiagramforthevanadiumspeciesinstronglyacidicsolutions*钒电池优势1.功率大2.容量大3.效率高4.寿命长5.响应速度快6.可瞬间充电7.安全性高8.成本低9.选址自由度大*?在我国，钒资源储量居世界第三位，许多大型钒矿企业，如攀钢集团、承德钒矿等单位都在积极寻求资源的转化，钒电池已经成为他们新的发展方向。钒电池的技术实用化将给我国过剩的钒资源找到新的出路，同时也将给我们带来巨大的经济效益。

在我国的特殊情况*钒电池用于通信的主要优点能量循环效率高；深度放电后寿不会受影响；