1、 : 2000 - 11 - 21 : (1975 ) , , , , 。B io g r a p h y : L I U J ia n - g u o ( 1975 ) ,m a le ,c a n d i d a te f o r P h D . 、 刘 建 国 , 衣 宝 廉 , 魏 昭 彬 ( , 116023 ) : ( D ir e c t M e th a n o l F u e l C e l l , D M F C ) 、 、 , 。 D M F C 。 : 。 。 。 。 : ; ; : T M 911 . 4 : B : 1002 - 087X ( 2001 ) 05 -
2、 0363 - 04 P r in c ip le s , p r o g r e s s , a n d t e c h n ic a l p r o b l e m s o f d ir e c t m e t h a n o l f u e l c e l ls L I U J ia n - g u o , Y I B a o - lia n , W E I Z h a o - b in ( D a l i a n I n s t i t u t e o f C h e m i c a l P h y s i c s , C h i n e s e A c a d e m y o f S
3、 c i e n c e s , D a l i a n L i a o n i n g 116023 , C h i n a ) A b s t r a c t : T h e d ir e c t m e t h a n o l fu e l c e ll ( D M F C )w it h s o lid e le c t ro ly te m e m b r a n e b e c o m e th e in te rn a t io n a l re - se a rc h f o c u s in re c e n t y e a rs d u e t o i ts a d v a
4、 n ta g e s , s u c h a s sim p le s t ru c tu re , a n h y d r o u s e le c tr o ly te a n d h ig h e n e r - g y d e n sit y . T h e p rin c ip le o f D M F C a n d th e s ta te - o f - a r t s o f it s d e v e lo p m e n t a r e in tr o d u c e d . T h e p e rc o la tio n o f m e th a n o l f ro
5、m a n o d e to c a th o d e a n d th e lo w a c tiv ity o f a n o d e c a ta ly s t is th e tw o m a in p r o b le m s to b e s o lv e d . T h e u tiliz a t io n o f n o v e l n o n - flu o rin a te d p r o to n - e x c h a n g e m e m b ra n e a n d c o m p o s ite m e m b r a n e a re e x p e c t
6、e d to b e t h e so lu tio n s fo r so lv in g th e m e t h a n o l - p e r c o la tio n p ro b le m , w h ile th e r e s e a r c h o n a n o d e c a ta ly s t is e x te n d e d to p la tin u m - b a se d m u lt i - c o m p o n e n t sy s te m fo r im p ro v e m e n t . D M F C a re p r o m is in g
7、in th e a p p lic a tio n s r a n g e f ro m p o r t a b le p o w e r s o u r c e s , su c h a s m o b ile - p h o n e p o w e r a n d k ilo - w a t t le v e l in d u s t ria l p o w e r s o u r c e , to e le c t ric v e h i - c le s . K e y w o r d s : d ire c t m e th a n o l fu e l c e ll ; p r o
8、 to n e x c h a n g e m e m b r a n e ; e le c t ro c a lta ly s t 1 1 , ( D M F C ) 、 。 。 。 P t R u /C P t /C 。 、 。 , 。 , N a f io n 。 :C H 3O H +H 2O C O 2 +6H + +6e - :3 /2 O 2 +6H + +6e - 3H 2O :C H 3O H +3 /2O 2 C O 2 +2H 2O C O 2 6 。 , H C H O 、C H O O H C O 。 。 、 。20 80 , ( N a fi o n ) , P E
9、 M F C ( P ro to n E x c h a n g e M e m b r a n e F u e l C e ll ) 1 。 P E M F C 。 : , , 、 、 , P E M F C 。 , 。 , 363 电 源 技 术 综 述C h i n e s e J o u r n a l o f P o w e r S o u r c e s V o l . 25N o . 5 O c t .20011 . D if fu s io n la y e r 2 . C a t a ly s t L a y e r 3 . P r o to n e x c h a n g
10、e m e m b r a n e 1 F ig . 1 P r in c ip le s o f d ir e c t m e th a n o l fu e l c e ll , 。 , 。 , 、 、 、 。 、 、 2 。 90 , 、 、 。 2 P E M F C D M F C 20 90 N A S A J P L , 3 。 。 。 50 W 、 。1997 14 , ( A M I ) D M F C , J P L G in e r 。1998 M a n h a t t a n S c ie n t if ic s M i c ro - F u e l C e ll T
11、 M 。 1999 。M ic r o - F u e l C e ll T M , R . G . H o c k a d a y 4 6 。M ic r o - F u e l C e ll T M 6 , 1 ; 2 , 5h 。M ic r o - F u e l C e ll T M , , 。 2001 M ic r o - F u e l C e l l T M 。 M a n h a t ta n S c ie n t if ic s , “ ” ( A d v a n c e d C e ll T e s t O r g a n iz a ti o n ) 。M a n h
12、a t ta n S c i e n t if ic s 2W 3k W 。 , S h im s h o n G o t t e s f e l d 。 H o c k a d a y M i r c o - F u e l C e ll T M , 、 。 25m m 2 , 2 m m 。 , 。 , , 。 , 20 h 。 , D M F C 。 、 、 N E M E C E L ( N e w L o w - c o s t D i r e c t M e t h a n o l F u e l C e ll ) , 。 1997 12 4 , 、 、 7 。 1 k W D M
13、 F C , , 130 , 200 m W /c m 2 。 S o d e te g , 。 , 1995 D M F C , N a fi o n 117 , 4m g /c m 2 , 140 , 0 . 4M P a , 200 m W /c m 2 8 。 3 , 1998 2 m g /c m 2 , 110 , 0 . 2 M P a , 。 3 550 c m 2 。80 , 0 . 2M P a , 88 W 77W 。 0 . 5V 50 m W /c m 2 。 1 k W , 9 。 A . K . S h u k la D M F C , , 25c m 2 , 5
14、W 。 90 , 4 10 5 P a , 5m g /c m 2 10 。 1999 , D M F C 。 。 D M F C 、 。 11 。 3 D M F C D M F C , D M F C 。 。 3 . 1 , D M - F C 。 , , 。 D M F C 。 :( 1 ) , 。 N a fi o n 12 。 , , 。 , 。V ic e n z o T r c o l i N a f io n 13 。 N a f io n 。 364 电 源 技 术 刘 建 国 等 : 直 接 甲 醇 燃 料 电 池 的 原 理 、 进 展 和 主 要 技 术 问 题C h
15、i n e s e J o u r n a l o f P o w e r S o u r c e s V o l . 25N o . 5 O c t .2001 , , , 。D u P o n d 14 D o w 15 ( E W ) 。 。 , 。( 2 ) , , 。 。 , S a li n a s 16 , , 。( 3 ) 。W a in r ig h t 17 P B I , 200 、 。 P B I 18 , , N a fi o n 0 . 6 2 . 0 。 P B I N a f io n , , 。 19 , , P B I 。 S iO 2 20 、 P V D F 21 。 , 100 。 , 。 100 。 、 、 。 3 . 2 。 。 , 5 22 , 。 , 。 。 R u , 。 ( B i - f u n c ti o n a l M e c h a n i s m ) 23 。 : ;
