DAFC存在的问题很多Fra bibliotek究该燃料电池的主要用于 个人电脑、小型 家用电器和户外移动电源等。
?目前，作为车用动力源的 DAFC 的研制还较少， 因为初步的计算表明， 工作温度在 100℃以下，以
甲醇和空气为燃料和氧化剂，只有当功率密度达 到200-300mW/cm 2时,DAFC 才有可能成为车载动 力电源。第一辆DMFC 电动汽车样车已由克莱斯
? 在DAFC研制初期，考虑到甲醇来源丰富、价格低廉，在 常温常压下是液体，易于运输储存，能量密度高、分子结 构简单，无较难裂解C-C键，电化学活性高，能保持较高 的能量转换效率，所以研究集中到DMFC 上，后来，由于 发现甲醇直接作燃料还有一定的问题 ，研究才慢慢扩展到 DAFC。
?目前，世界上有许多单位都在进行 DAFC 的研发 工作，研究目标主要针对 小型仪器设备 的电源。
勒公司设在德国乌尔姆的研发中心研制成功。该 车最高车速 35km/h ，但续驶里程有限，只有 15km 。2003年，雅马哈发电机公司宣布成功研制 了DMFC 摩托车，DMFC 的功率为 500W, 质量为 20Kg ，间歇运转时间已达 1000h 。
我国的研制情况
?目前，我国有很多单位在开展 DAFC 研究工作， 中科院长春应用化学研究所在 20世纪90年代初在 国内率先开展了 DMFC 的研究工作，对催化剂、 隔膜、电极 /膜集合体及单体电池的结构优化等方 面进行了系统研究，并已制备成百瓦级的 DMFC 样机。其他进行这方面工作的研究的还有中科院 大连化学物理研究所、清华大学、中山大学、武 汉大学、厦门大学、上海交通大学、南京师范大 学、哈尔滨工业大学、天津大学、山东理工大学、 华中科技大学、华南理工大学、江苏双登有限公 司等。
? 1993年美国吉讷公司研制成的DMFC单体电池在60℃下， 用氧作氧化剂，当工作电压为0.535V时，输出的电流密度 可达100mA/cm 2。
? 1996年，美国Los Alamos 国家实验室研制成用甲醇蒸汽空气的DMFC单体电池在130 ℃下工作时，0.5V下输出的 电流密度可达370mA/cm 2。同年，德国西门子公司研制用 甲醇蒸汽-氧气的DMFC单体电池，在140 ℃下工作时， 0.5V下输出的电流密度可达500mA/cm 2
用醇类或有机化合物直接作 PEMFC 的燃料的DAFC 来代替PEMFC
三种办法
车载的甲醇、汽油或天然气高 温裂解制氢装置来作为氢源
解决 办法
使用储氢材料来储存氢气
用醇类或有机化合物直接作 PEMFC 的燃料的DAFC 来代替PEMFC
发展概况
? DMFC的研究始于20世纪50年代，在1961年美国的爱里斯 ·伽尔穆公司就研制成输出功率为600W的DMFC 堆，用 H2O2作氧化剂，电解液为碱性。1965年，荷兰ESSO公司 研制成功132W的DMFC， 空气为氧化剂，硫酸为电解液。 此时，这方面的研究没有受到重视，进展比较缓慢。
德国西门子公司已研制成百瓦级的 DMFC, 在 110℃的工作温度下，功率密度达 100mW/cm 2.德 国太阳能和氢能研究中心研制了室温下工作的 DMFC, 电池功率密度为 9mW/cm 2，工作寿命已达 10000h 。德国斯马特燃料电池公司在 2004年宣布， 该公司已经向数百家特定客户出售了平均输出功 率为25W, 质量为1.1kg 的DMFC, 可作为内置笔记 本电脑中的电源连续工作 8-10h, 燃料为没有经过 水稀释的纯甲醇。
质子交换膜
流场板
双极板
直接醇类燃料电池的研发概况
氢作燃料的不安全性
20世纪末期，由于加拿大巴拉德公司研制 成了汽车动力源用的 PEMFC, PEMFC 的研制受 到了各国政府和许多大的汽车公司的重视并得到 迅速的发展，出现了多种多样的 PEMFC 电动汽车 的样车。但是 PEMFC 还面临一些重大的问题。除 了PEMFC 的价格高以外，主要的问题是目前的 PEMFC 的燃料一般是高压氢 ，因此，在储运和使 用方面都有很大的不安全性，如要把目前的加油 站改装成加氢站必须要巨大的费用。
使用储氢材料来储存氢气
用醇类或有机化合物直接作 PEMFC 的燃料的DAFC 来代替PEMFC
三种办法
解决 办法
车载的甲醇、对氢汽储材油氢料材的或料储天要氢求容然比量气较在苛质高刻量（比储大 温裂解制氢装于7置% 时来才作有使为用氢价值源，目前最
佳的一半小于3% ，高温下才能 放出氢气
使用储氢材料来储存氢气
第五章 燃料电池
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直接醇类燃料电池 Direct Alcohol Fuel Cell ，DAFC
中中南南大大学学冶冶金金科科学学与与工程学院院
5.5直接醇类燃料电池
直接醇类燃料电池（ DAFC) 与PEMFC 相近，只 是不用氢作燃料，而是直接用醇类和其他有机分子作 燃料。直接醇类燃料电池就是将有机小分子醇类和氧 气的化学能转化为电能的一种能量转化装置。
而以前的研究工作大都是针对用甲醇直接作燃料 的直接甲醇燃料电池 (DMFC) 的。
工作原理
阳极反应：
CH 3OH + H 2O 阴极反应:
CO 2 + 6H+ + 6e-
3/2O2 + 6H+ + 6e总 反 应：
3 H2O
CH 3OH + 3/2O 2 CO 2 + H2O
基本结构
阴极
阳极
基本结构
? 直到20世纪90年代，由于PEMFC商业化进程中遇到氢源 的问题，而且DAFC具有结构简单、体积小、比能量高、 维修方便、燃料的储运和使用安全方便等优点 ，人们才开 始关注它，DAFC 可作为便携式电源和电动车电源，预计 将在汽车、小型家用电器、传感器、摄像机、笔记本电脑、 手机以及军事移动性仪器等领域有着巨大应用潜力。
三种办法
车载的甲醇、汽油或天然气 高 温裂解制氢 装置来作为氢源
解决 办法
使用储氢材料 来储存氢气
用醇类或有机化合物 直接作PEMFC 的燃料的DAFC 来代替PEMFC
三种办法
含有CO ，需要研制 抗CO 中毒的阳极催 化剂,且需要高温
车载的甲醇、汽油或天然气高 温裂解制氢装置来作为氢源
解决 办法