直接甲醇燃料电池膜电极性能衰退原因的分析

摘要

分析了直接甲醇燃料电池在长时间运行过程中膜电极(Membrane electrode assembly,MEA)性能衰退的原因.电池经过86 h的恒电流放电后,比功率由130 mW·cm-2降为100 mW·cm,现场(In-Situ)交流阻抗技术对电池放电全程监测的结果显示了电池的欧姆电阻、电荷转移电阻和传质阻力随放电时间的延长逐渐增大;循环伏安测试的结果表明,放电后电极的有效电化学反应表面积有所减小;通过扫描电子显微镜(SEM)观察了放电后MEA断面形貌,发现催化层与Nafion膜间存在明显剥离,增大了质子传导阻力.上述因素的综合作用导致了膜电极的衰退.