基于非铂无膜阴极直接甲酸燃料电池性能特性

本文通过采用天然管状材料制备了一种非铂无膜的空气自呼吸一体式阴极。该电极实现了传统电极中的支撑层、气体扩散层和催化层的功能,因而省去了质子交换膜并简化了燃料电池阴极的制备工艺。基于上述阴极和镀Pd石墨棒阳极,本文构建了无膜管状自呼吸式直接甲酸燃料电池。文中还对阳极液酸碱性、支持电解质浓度、甲酸根浓度和阳极液流速对电池性能的影响特性进行了研究,结果表明,当阳极液采用0.5 mol/L HCOONa+4.0 mol/L KOH,流速为756μL/min时,电池可获得最大功率密度0.73 mW/cm^3。

非贵金属阴极无膜直接甲酸燃料电池性能特性

本文以Vulcan XC72碳黑为前驱体制备了具有高氧还原催化活性的非贵金属催化剂,并构建了一种结构简单的管式阴极。研究发现基于此种管式阴极的直接甲酸燃料电池(DFFC)可省去昂贵的质子交换膜,且具有电池结构简单和电池成本低的优势。本文还研究了电池运行条件,如阳极液流速、燃料浓度及支持电解质浓度等对DFFC整体性能的影响。结果表明,当流速为0.7 mL·min^-1且阳极液为1.00 mol/L HCOONa+4.0 mol/L KOH溶液时,电池有最大功率密度1.91 mW·cm^-3,比基于商业铂碳阴极的DFFC高出了5%。