三维顺排阳极自呼吸微流体燃料电池性能特性

工程热物理学报 , 2014, 35(6): 1153-1156.

三维顺排阳极自呼吸微流体燃料电池性能特性

张彪 ^1, , 叶丁丁 ^2, , 朱恂 ^3, , 李俊 ^4, , 廖强 ^5,

1.重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆大学工程热物理研究所,重庆400030

2.重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆大学工程热物理研究所,重庆400030

3.重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆大学工程热物理研究所,重庆400030

4.重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆大学工程热物理研究所,重庆400030

5.重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆大学工程热物理研究所,重庆400030

关键词：微流体燃料电池 , 无膜燃料电池 , 自呼吸阴极 , 顺排阳极 , 传质

Performance Characteristics of an Air-breathing Microfluidic Fuel Cell With an Aligned Array of Cylinder Anodes

Keywords： microfluidic fuel cells , membraneless fuel cell , air-breathing cathode , aligned anodes , mass transfer

自呼吸微流体燃料电池是很有前景的新型微型电源,目前其性能的主要限制因素是阳极燃料传质.本文构建了具有三维顺排阳极的自呼吸微流体燃料电池,利用圆柱形阳极在流道中容积式的分布增大反应面积,强化燃料传输.本文研究了燃料浓度和反应物流量对电池性能的影响,并对流道中的两相流动进行了可视化观察.实验结果表明:随燃料浓度或反应物流量的增加,电池性能先升高后降低;产生的CO2气泡能够被限制在阳极电极和隔离棒中,减小了其对阴极侧电解液流动的扰动;气泡会在隔离棒之间聚并形成气膜,气膜周期性形成和排出的动态行为对电池的放电性能具有较大影响.

参考文献

[1]	Ranga S.Jayashree;Lajos Gancs;Eric R.Choban;Alex Primak;Dilip Natarajan .Air-Breathing Laminar Flow-Based Microfluidic Fuel Cell[J].Journal of the American Chemical Society,2005(48):16758-16759.
[2]	On the performance of membraneless laminar flow-based fuel cells[J].Journal of Power Sources,2010(11):3569.
[3]	Biao Zhang;Dingding Ye;Jun Li;Xun Zhu;Qiang Liao .Electrodeposition of Pd catalyst layer on graphite rod electrodes for direct formic acid oxidation[J].Journal of Power Sources,2012(Sep.15):277-284.
[4]	叶丁丁,张彪,杨扬,周劲,李俊,朱恂,廖强.具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池性能特性[J].工程热物理学报,2012(03):493-496.
[5]	Xun Zhu;Biao Zhang;Ding-Ding Ye;Jun Li;Qiang Liao .Air-breathing direct formic acid microfluidic fuel cell with an array of cylinder anodes[J].Journal of Power Sources,2014(Feb.1):346-353.

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