最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新的直接甲醇燃料電池

直接甲醇燃料電池（DMFC）是一種將化學能連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)化為電能的可再生清潔能源，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、運行安全方便、發(fā)電時間持久等優(yōu)點，特別適合作為筆記本電腦、電動自行車等便攜式中小型化電源或充電電源使用。

自20世紀60年代初問世以來，迅速發(fā)展成為國際高新技術(shù)競爭中的重要熱點之一。

中科院長春應化所早在20世紀90年代初就在國內(nèi)率先開展了直接醇類燃料電池的研究。

在電催化劑、電極反應過程、質(zhì)子交換膜材料基礎(chǔ)及改性、催化電極和催化電極/質(zhì)子交換膜復合體、整機集成等方面進行了系統(tǒng)探索，并在“十五”初期研制出國內(nèi)首臺百瓦級DMFC電池堆，研制成功中國首臺DMFC電動自行車。

2007年5月，長春應化所與中科院大連化物所、南京師范大學獲得國家863計劃課題“直接甲醇燃料電池技術(shù)”的支持。

研究改進了催化劑的制備方法，優(yōu)化了電極和制備工藝，研究了不同流場及電池結(jié)構(gòu)對電池性能的影響，突破了催化劑制備及性能、電極及膜電極集合體制備工藝、電池結(jié)構(gòu)改進等技術(shù)關(guān)鍵，組裝了小型自呼吸式和中型主動式DMFC樣機，進行了電動自行車、手機及筆記本電腦電源的演示應用等。

采用空氣替代純氧氣做氧化劑，實現(xiàn)純甲醇進料，大幅提高系統(tǒng)比能量，電堆體積比功率增大5倍，尾氣得到有效處理。

課題實施期間共申報國家發(fā)明專利11項，發(fā)表SCI論文41篇。該成果為直接甲醇燃料電池應用和產(chǎn)業(yè)化奠定了重要基礎(chǔ)。