應(yīng)用科技直接甲醇燃料電池及其前景夏華丹(武漢商業(yè)服務(wù)學(xué)院機電工程系,湖北武漢430056)摘要直接甲醇然科電池①MFC因其體積小、能量密度大等優(yōu)點已成為最具發(fā)展前景的燃料電池之一。本文以介紹燃料電池的歷史,燃桿電池的種類,和直接甲醇然桿電池的工作原理為主,主要論逑了直接甲醇燃料電池的優(yōu)勢及其發(fā)展前景。而因直接甲醇燃料的優(yōu)勢,使其更多的使用于便攜式設(shè)備中。[關(guān)鍵詞]燃料電池;直接甲醇鱗料電池;原理;應(yīng)用燃料電池是一種將燃料與氧化劑的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)燃料電池直接使用甲醇而無需預(yù)先重整。甲醇在陽極轉(zhuǎn)換成二氧化碳和變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。燃科電池有許多優(yōu)點,由于它不受卡諾循環(huán)的氫,如同標準的質(zhì)子交換膜燃料電池一樣,之后氫再與氧反應(yīng)。限制,與傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相比能量轉(zhuǎn)換效率高。它一般用氫作燃這種電池的期望工作溫度為120°℃,略高于標準的質(zhì)子交換膜燃料,氧氣為氧化劑,而產(chǎn)物為水,因而對環(huán)境的污染很小。由于不同類料電池,效率大約是40%。其缺點是需要更多的白金催化劑。型的燃料電池在不同場合的應(yīng)用,使燃料電池有著廣泛的用途。24再生型燃料電池(RFC1燃科電池的歷史再生型燃料電池技術(shù)相對較新,但全球有許多研究小組正在從事燃料電池的歷史可以追溯到第19世紀英國法官和科學(xué)家 William這方面的研究。它與普通燃料電池的相同之處在于也用氫和氧來生Robert Grove爵士的工作。1839年, Grove所進行的電解作用實電、熱和水。其不同之處是它還進行電解。燃料電池中生成的水再送回驗—使用電將水分解成氫和氧—是人們后來稱之為燃料電池的第到以太陽能為動力的電解池中,在那兒分解成氫和氧組分,然后這種組個裝置。分再送回到燃料電池。這一技術(shù)目前仍有許多問題尚待解決,例如成本劍橋大學(xué)的工程師 Francis Thomas Bacon博士完成了燃料電池歷以及進一步改進太陽能利用的穩(wěn)定性等問題史的主要一章。1932年, Bacon博士發(fā)明了 Bacon電池,它也就是第3直接甲醇燃料電池的運作原理一個堿性燃料電池 alkaline fuelcell, AFC)。20世紀初期,飛機制造所調(diào)直接甲醇燃料電池( Direct Methanol Fuel Cell,它屬于商 Pratt&Whitney獲得 Bacon的堿性燃料電池專利執(zhí)照。之后,這種子交換膜燃料電池 IPEMFC)中之一類,系直接使用液態(tài)甲醇為燃料堿性電池便用于大多數(shù)飛行任務(wù)。它能產(chǎn)生可飲用水作為副產(chǎn)品是使用供給來源,而不需透過重組器重組甲醇、汽油及天然氣等再取出氫以燃料電池作為能源的另一好處。在整個20世紀的7080年代,人們供發(fā)電。相較于質(zhì)子交換膜燃料電池( PEMFC,直接甲醇燃料電池大研究開發(fā)所需的材料,探紫最佳的燃料源,同時迅速降低燃料電池DMFC低溫生電、燃料成分危險性低、生電結(jié)構(gòu)簡單等特性使直接技木的成本。直到20世紀90年代,一種廉價的,清潔的,可再生的甲酵燃料電池DMC成為便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。能源最終成為事實31直接甲醇燃桿電池的運作原理目前,許多公共設(shè)施都用了燃料電池,很多汽車公司也已經(jīng)設(shè)計直接甲醇燃料電池含有陰陽兩個電極,而兩個電極之間由具有滲出燃料電池汽車。在北美和歐洲的許多城市,以燃料電池為動力的公共透性的薄膜所構(gòu)成。離子交換膜為其電解質(zhì),薄膜的表面則涂有可以加車也已進入試用,。在今后的幾十年中,鑒于人們對能源危機的擔心,速反應(yīng)的觸媒。甲醇容液透過陽極進入燃料電池,氧氣由陰極進入燃以及大耀使用石油燃料對壞境的破壞已受到愈來愈多人的關(guān)注,這必將料電池。經(jīng)由觸媒的作用使甲醇所含的氫原子 hydrogen}裂解成質(zhì)促進燃料電池的發(fā)展。子 proton)與電子( electron,其中質(zhì)子被氧吸引到薄膜的另2燃料電池的種類邊,電子則經(jīng)由外電路形成電流后到達陰極,與氧(O)形成水燃料電池依據(jù)其電解質(zhì)的性質(zhì)而分為不同的類型,每類燃料電池H2O)。需要特殊的材料和燃料,且用于其特殊的應(yīng)用直接甲醇燃料電池DMFQ反應(yīng)式如下21質(zhì)子交換膜燃科電池PEMFC陽極反應(yīng):CHOH+HO→CO6H+6e該技術(shù)是 General Electric公司在20世紀50年代發(fā)明的,被陰極反應(yīng):3/2O+6H“+6e→3H2ONASA用來為其 Gemini空間項目提供動力。目前這種燃料電池被汽車電池反應(yīng):CHOH+3/2O2→CO+2HO公司用來取代原來使用的內(nèi)燃機。工作理當然,要使該技術(shù)廣泛應(yīng)用仍需解決一系列的問題。其中制造成本是最主要的問題,因為膜材料和催化劑都十分昂貴。同時這種電池需要純凈的氫方能工作,因為它們極易受到一氧化碳和其它雜質(zhì)的污染22堿性燃料電池(AFC)燃料電池技術(shù)中發(fā)展最快的一種要算是堿性燃料電池,主要為航空服務(wù)。從、言堿性燃料電池的設(shè)計與質(zhì)子交換膜燃料電池的設(shè)計基本相似,但其使用的電解質(zhì)為穩(wěn)定的氫氧化鉀基質(zhì)或水溶液,而且電化學(xué)反應(yīng)也稍有不同與羥基(OH從陰極移動到陽極與氬反應(yīng)生成水和電子。這些電子為外部電路提供能量,然后回到陰極與氧和水反應(yīng)生成更多的羥基32直接甲醇燃料電池與二次電池的比較中國煤化工電池如鋰商子電池或鎳氫堿性燃料電池啟動很快,但其電力密度卻比質(zhì)子交換膜燃料電池科電池的理論能量密度是的密度大約低倍,在汽車中使用非常笨拙。不過,由于它們是燃料電CNMHG離子的310Wh都有較池中生產(chǎn)成本最低的一種,因而可用于小型的固定發(fā)電裝置大優(yōu)勢。艻電再成的機制不同,燃料電池可以說是3直接甲醇然料電池①MFC能源轉(zhuǎn)換器,只要持續(xù)供應(yīng)燃科即可持續(xù)產(chǎn)生電力,不會有電力中斷或直接甲醇燃料電池是質(zhì)子交換膜燃料電池的一種變異,直接甲醇更換電池的現(xiàn)象261袢技瓜克接燃料電池與二次電池的比較案,是一種被動式燃料供給系統(tǒng)。通常,燃料電池將甲醇與水混合,再濃縮至原來的30%。經(jīng)過了一系列耐用及可靠性測試,東芝打算進urs per Kt)步促使該技術(shù)的成熟以將DMFC集成到商業(yè)產(chǎn)品中從目前的技術(shù)水平看,DMFC的功率密度比氨氧燃料電池低,因1=1on此這類電池更適用于小型電器中,如移動電話、筆記本電腦等現(xiàn)在,國外的很多廠商都開始研究并著手于以此作為燃料。直接甲醇燃料電池ΦDMFC)由于使用液體甲醇作燃料,電池安全,系統(tǒng)簡單,運行方便,具有很廣闊的商業(yè)化前景。4小型直接甲醇燃料電池發(fā)展動向燃料電池的日益發(fā)展使它們正成為不斷增加的移動電器的主要能[參考文獻]1]劉建國衣寶廉魏昭彬直接甲醇燃料電池的原理、進展和主要技術(shù)源。微型燃料電池因其使用壽命長,重量輕和充電方便等優(yōu)點,與常規(guī)題U電源技術(shù)20電池相比具有得天獨厚的憂勢2]唐水華顏伏伍李小毅向圍直接甲醇燃料電池在汽車上的應(yīng)用前景分如果要使燃料電池能在筆記本電腦,移動電話和攝錄影機等設(shè)備析U節(jié)能與環(huán)保2005中應(yīng)用,其工作溫度,燃料的可用性,以及快速激活將成為人們考慮的內(nèi)汪茂海邦航馬重芳賈杰林劉口葉芳俞堅直接甲醇燃料電池動態(tài)性能的研充中國電機T程學(xué)報2005主要參數(shù),目前大多數(shù)研究工作均集中在對低溫質(zhì)子交換膜燃料電池和{4胡西多轉(zhuǎn)志徐威于非謝暉堿性甲醇燃料電池陽極催化劑的研究直接甲醇燃料電池的改進。正如其名稱所示,這些燃料電池以直接提供進展東黨理工學(xué)院學(xué)報,2007的甲醇一水混合物為基礎(chǔ)工作,不需要預(yù)先重整。例如東芝公司表示,其閃存播放器尺寸為23x75×10mm,充入5m濃縮甲醇能夠支持大概35小時的音頻播放;硬盤播放器尺寸較大為60×75x10mm,充入10m濃縮甲醇可支持多達60小時的音頻東芝的DMC技術(shù)適用于小型燃料電池、采用濃縮甲醇解決方(上接第260頁)xlsheetCellst1,1)='abc"給單元格1行駛列賦值以從SQL數(shù)據(jù)庫直接輸出。本系統(tǒng)采用從VB中輸出成 EXCLE文件的Endif方法。系統(tǒng)中已事先做好一個與VB對應(yīng)的 EXCLE文件,用戶在用查3系統(tǒng)的擴展詢方式打開需輸出的項目后,點擊輸出,所需數(shù)據(jù)會以 EXCLE文件方本系統(tǒng)目前的功能設(shè)定在設(shè)備維護管理方面,其實他的功能實現(xiàn)式顯示,再將文件另存到用戶指定的目錄中即可。而輸出的程序如下:的方法在生產(chǎn)管理的各個方面都是可以應(yīng)用的。而擴展的方法也并不困DimxlAppAs ExceLApplication'定義 EXCEL類難,只需在現(xiàn)有的系統(tǒng)中加入所需的頁面窗口,而功能與原系統(tǒng)中的實DimxlBook As ExcelWorkbook'定義工件簿類現(xiàn)方式相識,開發(fā)難度也不大。所以根據(jù)生產(chǎn)的需要,本系統(tǒng)還有著很Dimxlsheet As ExcelWorksheet'定義工作表類大的擴展空間的Private Sub Command1cic'打開 EXCEL過程IfDirrDAtemplexcelbz)="Then判斷 EXCEL是否打開SetxlApp= Create ObjectExceLApplication?創(chuàng)建 EXCEL應(yīng)用xIApp Visib|e=True’設(shè)置 EXCEL可見慮期w程設(shè)計拋老電子工業(yè)鐘x2et ibOok= xlApp Workbooks Open( DAtempbbxls打開12]劉文精通 Visual Basic60中文版北京電子工業(yè)出版社198EXCEL工作簿Setxlsheet= xlBook Worksheets打開 EXCEL工作表xlsheetActivate'激活工作表中國煤化工CNMHG202平糖