扩散层结构对直接二甲醚燃料电池性能的影响

摘要

二甲醚(Dimethyl Ether,DME)是一种洁净能源，绿色、低毒、可再生。直接二甲醚燃料电池(Direct Dimethyl Ether Fuel Cell, DDFC)相对于直接甲醇燃料电池(DMFC)具有气体渗透小、无毒、能量密度高等优点。DDFC的核心部件是三合一膜电极(MEA)，扩散层结构直接影响MEA的能量输出性能。20℃时二甲醚在水中的饱和浓度为1.65mol L-1，以二甲醚水溶液作为燃料的电池在高温运行时,由于二甲醚在水中的溶解度随着温度的升高而降低，将会有部分二甲醚气体从二甲醚溶液中蒸发出来，阳极侧二甲醚溶液与气态二甲醚同时参加电化学反应。本文依据这一特点优化了MEA扩散层结构改善阳极传质，提高了蒸发出来的气态二甲醚利用率，进而提高电池性能。