直接甲醇燃料电池性能

电化学（中英文） ›› 2001, Vol. 7 ›› Issue (2): 228-233.

直接甲醇燃料电池性能

魏昭彬,刘建国,乔亚光,周卫江,李文震,陈利康,辛勤,衣宝廉

中国科学院大连化学物理研究所!辽宁大连116023,中国科学院大连化学物理研究所!辽宁大连116023,中国科学院大连化学物理研究所!辽宁大连116023,中国科学院大连化学物理研究所!辽宁大连116023,中国科学院大连化学物理研究所!辽宁大连116023,安徽省宁国天成电器有限公司!安徽宁国

收稿日期:2001-05-28 修回日期:2001-05-28 出版日期:2001-05-28 发布日期:2001-05-28

Performance of a Direct Methanol Fuel Cell

WEI Zhao_bin 1,LIU Jian_guo 1,JIAO Ya_guang 1,ZHOU Wei_jiang 1 LI Wen_zhen 1,CHEN Li_kang 2,XIN Qin 1,YI Bao_lian 1

(1.Dalian Inst. of Chem. Phys.,Chinese Acad. of Sci.,Dalian 116023,China; 2.Anhui Ningguo Tiancheng Electric Co.,LTD,Ninggo 242

Received:2001-05-28 Revised:2001-05-28 Published:2001-05-28 Online:2001-05-28

摘要/Abstract

摘要： 采用商品Pt_Ru/C和Pt/C催化剂制备成甲醇阳极和氧阴极 ,Nafion_115为固体电解质膜 ,组装成面积为 9cm2 单电池 ,研究了电池在放电运转过程中各种操作条件 ,如温度 ,氧气压力 ,甲醇浓度等对电池性能的影响 ,并考察了电池室温放电性能随时间的变化 .发现增加电池的温度和氧气压力均可明显提高电池性能 ,在合适的甲醇浓度和氧气压力下电池在室温具有一定的稳定放电性能

关键词: 直接甲醇燃料电池, Pt_Ru/C, Pt/C, 聚合物电解质, 电池性能, 极化曲线

Abstract: A direct methanol fuel cell with 9cm 2 active area consists of Pt_Ru/C anode,Pt/C cathode and Nafion 115 membrane.The effect of operating conditions:methanol solution concentration,oxygen pressure and cell temperature on the cell performances was investigated.The results show that performance of single cell was enhanced by increasing oxygen pressure and cell temperature,and a maximum power density 75 mW/cm 2 was obtained in the range of 250_300 mA/cm 2 current density,0.2 MPa oxygen pressure,1.0 mol/L methanol concentration and 75 ℃ cell temperature.When cell operating at room temperature,a relatively low,but a stable performance of cell was also observed.

Key words: DMFC, Pt_Ru/C, Pt/C, Polymer electrolyte, Performance of cell, Polarization curve.

中图分类号:

TM911.4

魏昭彬,刘建国,乔亚光,周卫江,李文震,陈利康,辛勤,衣宝廉. 直接甲醇燃料电池性能[J]. 电化学（中英文）, 2001, 7(2): 228-233.

WEI Zhao_bin 1,LIU Jian_guo 1,JIAO Ya_guang 1,ZHOU Wei_jiang 1 LI Wen_zhen 1,CHEN Li_kang 2,XIN Qin 1,YI Bao_lian 1 . Performance of a Direct Methanol Fuel Cell[J]. Journal of Electrochemistry, 2001, 7(2): 228-233.

参考文献

[1]　WangJ_T ,WainrightJS ,SavinellRF ,etal.Adirectmethanolfuelcellusingacid_dopedplybenzimidazoleaspolymerelectrolyte [J].J .Appl.Eletrochem ,1996 ,2 6 :751. [2 ]　ParilumarMK ,ShuklaAK .Effectofmethanolcrossoverinaliquid_feedpolymer_electrolytedirectmethanolfuelcell [J].J .Electrochem .Soc ,1996 ,143:2 6 0 1. [3]　RamkumarR ,DheenadalanS ,PattabiramanR .Developmentofporouscarboneletrodesfordirectmethanolfuelcells [J].J .PowerSources ,1997,6 9:75 [4 ]　AricoAS ,CretiP ,AntonucciPL ,etal.Optimizationofoperatingparametersofadirectmethanolfuelcellandphysico_chemicalinvestigationofcatalyst_electrolyteinterface [J].Electrochem .Acta ,1998,4 3:3719. [5]　JungDH ,LeeCH ,KimCS ,etal.Performanceofadirectmethanolpolymerelectrolytefuelcell[J].J.Pow erSources,1998,71:16 9 [6 ]　LiuL ,PuC ,ViswanathanR ,etal.CarbonsupportedandunsupportedPt_Ruanodesforliquidfeeddirectmethanolfuelcells [J].Electrochem .Acta ,1998,4 3:36 57. [7]　ShuklaAK ,ChristensenPA ,DichinsonAJ ,etal.Aliquid_feedsolidpolymerelectrolytedirectmethanolfuelcelloperatingatnear_ambientconditions [J].J .PowerSources,1998,76 :54. [8]　ScottK ,TaamaW ,CruchshankJ .Performanceofadirectmethanolfuelcell[J].J .Appl.Electrochem ,1998,2 8:2 89. [9]　BaxterSF ,BattagliaVS ,WhiteRE .Methanolfuelcellmodel:anode [J].J.Electrochem .Soc ,1999,146 :4 37. [10 ]　Motorola .LosAlamosreportprogressinminiaturefuelcells [J].FuelCellBulletin ,2 0 0 0 ,18:1. [11]　ScottK ,TaamaWM ,ArgyropoulosP .Engineeringaspectsofthedirectmethanolfuelcellsystem [J].J .PowerSources ,1999,79:4 3. [12 ]　RenX ,WilsonMS ,GottesteldS .Highperformancedirectmethanolpolymerelectrolytefuelcells [J].Elec trochem .Soc ,1996 .143:L12 . [13]　ShuklaAK ,RavilumarMK ,NeergatM ,etal.A 5Wliquid_feedsolid_polymer_electrolytedirectmethanolfuelcellstackwithstainlesssteel [J].J .Appl.Elctrochem ,1999,2 9:12 9. [14]　ArgyropoulosP ,ScottK ,TaamaWM .Carbondioxideevolutionpatternsindirectmethanolfuelclls [J].Electrochimi.Acta ,1999,4 4 :3575. [15]　PivovarBS ,WangY ,CusslerEL .Pervaporationmembranesindirectmethanolfuelcells [J].J .Membr .Scie ,199,154:155. [16 ]　KuverK ,Potje_KamlothK .Comparativestudyofmethanolcrossoveracrosselectropolymerizedandcommer cialprotonexachangemembraneeletrolytesfortheaciddirectmethanolfuelcell [J].Elctrochem .Acta ,1998,4 3:2 52 7. [17]　CruickshankJ ,ScottK .Thedegreeandeffectofmethanolcrossoverinthedirectmethanolfuelcell [J].J .PowerSources ,1998,70 :4 0 . [18]　KuverA ,VielstichW .Investigationofmethanolcrossoverandsingleelectrode performanceduringPEMDMFCoperation .Astudyusingasolidpolymerelectrolytemembranefuelcellsystem [J].J.PowerSources ,1998,74 :2 11

[1]	周莉, 吴勰, 薛照明. 热塑性聚氨酯基聚合物电解质的制备与表征[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(4): 439-448.
[2]	张运丰, 王佳颖, 李晓洁, 赵诗宇, 何阳, 霍士康, 王雅莹, 谭畅. 锂金属电池用三维半互穿网络聚合物电解质的制备[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(4): 413-422.
[3]	侯旭, 何欣, 李劼. “Water-in-salt”聚合物电解质制备及其电化学性能研究[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(2): 202-207.
[4]	张运丰, 董佳明, 谭畅, 霍士康, 王佳颖, 何阳, 王雅莹. Li-SGO掺杂半互穿网络型多孔单离子传导聚合物复合电解质的制备[J]. 电化学（中英文）, 2021, 27(1): 108-117.
[5]	潘晓娜, 刘丽来, 王治璞, 王丹, 李云, 杨培霞, 张锦秋, 安茂忠. 离子液体凝胶聚合物电解质的三元组分相互作用研究[J]. 电化学（中英文）, 2020, 26(3): 406-412.
[6]	秦斌，景粉宁，孙雪敬，孙公权，孙海. 空气中SO₂ 对直接甲醇燃料电池性能影响[J]. 电化学（中英文）, 2018, 24(6): 707-714.
[7]	秦建新，林峰，刘文平，陈超，任孟德. 酸性溶液中Fe²⁺ /Fe³⁺相互转换对电极还原行为的影响[J]. 电化学（中英文）, 2017, 23(6): 702-707.
[8]	史坤明，郭建伟，王佳. Pt/C催化剂氧还原反应的交流阻抗动态研究[J]. 电化学（中英文）, 2016, 22(5): 542-548.
[9]	户献雷, 梁晓旭, 章明秋, 张若昕, 张利萍, 阮文红. 不同锂盐对超支化/梳状复合型聚合物电解质的性能影响研究[J]. 电化学（中英文）, 2016, 22(5): 535-541.
[10]	李赏，周芬，陈磊，潘牧. 质子交换膜燃料电池Pt/C阴极氧还原动力学模拟[J]. 电化学（中英文）, 2016, 22(2): 129-134.
[11]	张三佩, 温兆银, 靳俊, 吴相伟, 胡英瑛, 吴梅芬. 二次钠-空气电池的研究进展[J]. 电化学（中英文）, 2015, 21(5): 425-432.
[12]	崔智, 王超, 沈水云, 蒋峰景, 章俊良. Pt/C改性的质子交换膜在燃料电池中的应用[J]. 电化学（中英文）, 2015, 21(3): 273-278.
[13]	路蕾蕾*，杜宝中，孙莎，钮金芬，赵洁. 铂纳米晶的合成及其甲醇电催化性能[J]. 电化学（中英文）, 2014, 20(2): 171-176.
[14]	谭力盛, 潘婧, 李瑶, 庄林, 陆君涛. 碱性聚合物电解质燃料电池电极疏水性对性能的影响[J]. 电化学（中英文）, 2013, 19(3): 199-203.
[15]	王新东, 王一拓, 刘桂成, 王萌, 田哲. 直接甲醇燃料电池电催化机理及多孔电极传质过程研究[J]. 电化学（中英文）, 2013, 19(3): 246-255.