被动式直接甲醇燃料电池阳极结构的研究

摘要

直接甲醇燃料电池(DMFC)作为便携式移动电源的热门候选成为人们关注的热点。本论文主要聚焦于对被动式 DMFC阳极结构的研究,旨在抑制甲醇渗透、降低MEA中贵金属的载量、最大化三相反应界面和减少阳极碳腐蚀。研究内容主要如下:
　　(i)为了发挥能量密度高的优势,DMFC需要以纯甲醇为燃料。我们设计了钛基阳极集成结构,它包括多孔钛板、渗透蒸发膜、甲醇汽化室和CO2管理通道。采用这种结构,可以实现DMFC直接以纯甲醇为燃料高效、稳定的运行。
　　(ii)为了在不牺牲电池性能的情况下,降低MEA中贵金属的载量,我们采用电聚合的方法在碳纸上原位制备聚吡咯(PPy)纳米网,以此作为新的阳极微孔层。DMFC采用这种新微孔层后,当阳极催化剂载量降至常规载量的一半时,电池性能仍与常规性能相当。
　　(iii)为了提高催化剂利用率,最大化三相反应界面和减少阳极碳腐蚀,通过在多孔钛板表面构筑PPy纳米棒阵列,形成纳米有序无碳阳极结构。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 直接甲醇燃料电池（DMFC）

1.3 被动式DMFC的研究进展

1.4 本论文的研究思路和内容

参考文献

第二章 实验技术

2.1 实验材料、试剂及仪器

2.2 MEA的制备

2.3 电化学性能表征

2.4 物理表征

参考文献

第三章 纯甲醇进样DMFC阳极集成结构的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

参考文献

第四章 聚吡咯纳米网用于阳极微孔层的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

参考文献

第五章 聚吡咯纳米有序无碳阳极结构

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章小结

参考文献

总结

攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利

致谢