质子交换膜燃料电池 ( PEMFC) 直接甲醇燃料电池 ( DMFC) 碱性燃料电池 ( AFC) 磷酸盐型燃料电池 ( PAFC) 熔融碳酸盐型燃料电池 (MCFC) 固体氧化物燃料电池 ( SOFC)
• DMFC在汽车行业的应用不如质子交换膜燃 料电池的应用成熟, 但是也有一些成功的案例。
• 2008年奥运会期间, 上海大众推出了 DMFC 燃料电池车, 充一次燃料可运行 300 k m;
技术开发
• 为得到较高的输出电压需将电池串联组成电池堆；
• 为防止催化剂中毒，阳极催化剂使用一般采用二元或多 元催化剂，如催化剂Pt-Ru/C等；
• 氧化物的形成可以在铂的表面与水反应生成提供活性氧 的中间体提供活性氧的中间体，这些中间体能促使PtCHO反应生成二氧化碳，改善Pt的催化性能，从而达到 促进Pt催化氧化甲醇的目的。
Direct Methanol Fuelcell 直接甲醇燃料电池
DMFC
• 优势: 体积小巧 储运方便 洁净环保 理论
能量比高 最易产业化和商业化的燃料电池。
• 缺陷: 能量转化率低 性能衰减快 成本高
应用
已成功地显示出可以用作手机和膝上型电脑的 电源，将来还具有为指定的终端用户使用的潜力。
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• 日本铃木将在第四十一届东京车展展出甲醇 燃料电池驱动的M IO轮椅车等全新概念车型。
• 三星 SDI公司日前开发出一款用于笔记本电 脑的燃料电池原型, 这款燃料电池能量密度 为200Wh/L, ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ约由 200 cm3的液态甲醇供 能, 能持续工作约15 h 。这与东芝或 NEC 公司的能量密度为 100~ 130Wh/L的笔记本 电脑燃料电池相比,持续使用时间更长, 而且 产品更加小巧和紧凑。
• 关键材料：质子交换膜，催化剂和双极板； • 双极板的材质：C材料或金属材料。
DMFC&PEMFC
• 相同点：电池单元由三合一膜电极，燃料测双极 板，空气侧双极板以及冷却板构成。
• 相较于 PEMFC， DMFC具备低温快速启动、燃 料洁净环保以及电池结构简单等特性。这使得 DMFC可能成为未来便携式电子产品应用的主流。
• 不同点：催化剂与质子交换膜，Nafion膜用于 DMFC时存在甲醇渗透现象；
• 改善方法：制备Nafion-SiO2膜，Nafion-PTFE复 合膜等。
前景
• 最容易实用化，商业化。 而新技术的发展会克服重重困难，一
步步的解决以上问题，尤其研制出对甲醇 氧化具有高的电催化活性和抗氧化物CO毒 化阳极催化剂和抗甲醇渗透的质子交换膜 会加快DMFC的实用化，产业化的速度！
结构原理
• 燃料：甲醇水溶 液
• 氧化剂：氧气或 空气
• 也是一种质子交 换膜电池，结构 和质子交换膜燃 料电池相似，只 是质子交换膜燃 料电池阳极使用 的燃料为H2 。
化学反应原理
• 负极：CH3OH+H2O • 正极：6H++3/2O2+6e• 总反应:CH3OH+ 3/2O2
CO2 +6H++6e3H2O 2H2O+CO2