郑丹
,
张熙贵
,
张鲲
,
姜伟
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夏保佳
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.05.014
利用MEMS技术制备了一种自呼吸式微质子交换膜燃料电池(PEMFC),阳极采用点蛇混合结构,阴极采用双层镂空微流场结构,阴极靠近膜电极侧微孔尺寸从5～50 m不等.鉴于自呼吸式电池的性能受环境的影响很大,本文着重研究了环境湿度和温度对电池性能的影响.结果表明阴极微孔尺寸为11 m和15 m的电池孔径适度,在环境20℃、30%-70%RH时两电池的极限电流密度(J_(max))和峰值功率密度(P_(max))均表现出较高值,性能良好;阴极微孔尺寸为11 m的电池在空气维持50%RH下,温度由10℃升到40℃时P_(max)逐渐增大,增幅达14.9%;若不维持空气湿度而改变温度,则温度由10℃升高到40℃时P_(max)先增大后减小,20℃时达最大.
关键词:
微型质子交换膜燃料电池
,
自呼吸阴极
,
自然对流
,
MEMS技术
郑丹
,
张熙贵
,
张鲲
,
杨辉
,
李昕欣
,
夏保佳
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.06.027
利用微机电系统(MEMS)技术,设计并制作了一种新型的氢/空气微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)双层、镂空式阴极流场板结构. 采用新的阴极结构,不仅减小了电池的体积和质量,还促进了气体在阴极的分布,导致电池的峰值比功率密度、体积比功率密度及质量比功率密度分别提高了35.8%、53.3%和76.5%;而且采用新阴极结构的电池在0.2 A/cm2恒流放电时,稳定电压高于原电池在0.14 A/cm2放电时的稳定电压值,为高性能氢/空气自呼吸式μPEMFC的研制做出了有益的探索.
关键词:
微型质子交换膜燃料电池
,
阴极结构
,
自呼吸
,
MEMS技术
