热驱被动式直接甲醇燃料电池的研究
发布时间：2021-07-26 19:28
随着科技的迅猛发展,越来越多的小型便携式电子设备涌入市场,走入千家万户。在这种发展形势下,燃料电池作为一种具有高能量密度、高能量转换效率、低污染、可再生等优点的新能源,成为了传统电源代替方案之一。与主动式相比,被动式直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell,DMFC）结构紧凑而简单、造价更低,能量利用率更高,因此更适合应用于便携式设备和小型耗电系统。但由于缺少增补燃料,长时间工作的被动式DMFC的输出性能势必会发生下降。若为了提升能量密度而在阳极使用高浓度的甲醇溶液,则会导致严重的甲醇渗透问题。因此,设计一种新型的燃料供给装置来维持被动式DMFC长时间工作的稳定性对于燃料电池技术的发展有重要意义。本课题针对被动式DMFC进行研究,以改善电池受阳极燃料限制不能长时间提供稳定功率输出的问题。课题中首先分析了电化学反应过程中影响DMFC输出电压的几点因素,通过公式推导出电池工作过程中甲醇总消耗量与工作电流密度间的关系。接着课题中使用有限元分析软件对热驱燃料供给装置结构进行仿真分析,通过热分布和速度场仿真结果论证了毛细芯与栅形加热沟槽层状堆叠的平板型热驱燃料供给装置...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型膜电极结构示意图
图 1-1 新型膜电极结构示意图[29]MFC 工作条件的研究现状燃料在电池工作过程中涉及了气液两相流、动量传输和多种电化化过程，电池的实际输出性能受众多因素影响，国内外的研究模拟两个方面对 DMFC 工作条件，如重力、温度、阴阳极反应反应过程中的甲醇传质、水传输和电子质子的传输等进行了大量n 等人[30]研究了重力对被动式 μDMFC 内部甲醇分布和热分布的模型仿真结果表明，在重力作用下反应物浓度会更均匀。实验结平放置，且阳极在上阴极在下时，在重力作用下提升了水的扩电池性能的影响。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 水管理，ChaoXu 和 AmirFaghri 等[3一种基于多孔介质中的多流体理论的面设置自然对流的边界条件来模拟物散作用、电拖曳和对流引起的水和甲FC 来说，环境湿度对电池性能影响外，研究发现在阴极处使用疏水性的传输。ei Yuan 等[32]使用多孔金属纤维烧结毡作为阳极甲醇阻挡层，实现了被动式通过电火花线切割加工而成，并在高。结构如图 1-3 所示，这种结构具有证明，使用 2mm 厚的 PMFSF 能够
【参考文献】：
期刊论文
[1]微型直接甲醇燃料电池的研究进展[J]. 张宇峰,张曙斌,刘晓为. 北京工业大学学报. 2018(06)
[2]微型直接甲醇燃料电池的技术进展与挑战[J]. 张霞,王路文,耿友林,董林玺,王高峰. 电源技术. 2017(07)
[3]Prospects of fuel cell technologies[J]. Shuangyin Wang,San Ping Jiang. National Science Review. 2017(02)
[4]直接甲醇燃料电池技术发展近况及应用[J]. 王瑞敏,张颖颖. 上海汽车. 2010(11)
[5]被动式微型直接甲醇燃料电池燃料供应技术进展[J]. 吴晓晖,郭航,叶芳,马重芳. 现代化工. 2009(05)
[6]直接甲醇燃料电池中的甲醇渗透研究进展[J]. 彭程,程璇,张颖,陈羚,范钦柏. 稀有金属材料与工程. 2004(06)
博士论文
[1]锚定增强型直接甲醇燃料电池阳极担载PtRu催化剂研究[D]. 李存智.哈尔滨工业大学 2017
[2]Pt基催化剂上甲醇氧化的电化学微分质谱与红外光谱研究[D]. 陶骞.中国科学技术大学 2014
[3]微型直接甲醇燃料电池阳极传质及应用基础研究[D]. 王路文.哈尔滨工业大学 2014
[4]小型平板CPL/LHP的流动与传热特性研究[D]. 万忠民.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]直接甲醇燃料电池系统多类别参数协同设计与性能分析[D]. 朱莹.湖南大学 2018
[2]被动进气式直接甲醇燃料电池传质特性数值模拟研究[D]. 杨雪.重庆大学 2018
[3]高性能柔性热管器件制备与性能表征[D]. 杨超.上海交通大学 2016
[4]直接甲醇燃料电池阳极反应机理及催化剂改进研究[D]. 蔡光旭.中国海洋大学 2014
[5]微型直接甲醇燃料电池阳极自适应技术研究[D]. 盖琪琦.哈尔滨工业大学 2013
[6]自呼吸式直接甲醇燃料电池阴极水管理研究[D]. 张曙斌.哈尔滨工业大学 2012
[7]微型直接甲醇燃料电池结构设计与制作技术研究[D]. 苑振宇.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3304211
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型膜电极结构示意图
图 1-1 新型膜电极结构示意图[29]MFC 工作条件的研究现状燃料在电池工作过程中涉及了气液两相流、动量传输和多种电化化过程，电池的实际输出性能受众多因素影响，国内外的研究模拟两个方面对 DMFC 工作条件，如重力、温度、阴阳极反应反应过程中的甲醇传质、水传输和电子质子的传输等进行了大量n 等人[30]研究了重力对被动式 μDMFC 内部甲醇分布和热分布的模型仿真结果表明，在重力作用下反应物浓度会更均匀。实验结平放置，且阳极在上阴极在下时，在重力作用下提升了水的扩电池性能的影响。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 水管理，ChaoXu 和 AmirFaghri 等[3一种基于多孔介质中的多流体理论的面设置自然对流的边界条件来模拟物散作用、电拖曳和对流引起的水和甲FC 来说，环境湿度对电池性能影响外，研究发现在阴极处使用疏水性的传输。ei Yuan 等[32]使用多孔金属纤维烧结毡作为阳极甲醇阻挡层，实现了被动式通过电火花线切割加工而成，并在高。结构如图 1-3 所示，这种结构具有证明，使用 2mm 厚的 PMFSF 能够
【参考文献】：
期刊论文
[1]微型直接甲醇燃料电池的研究进展[J]. 张宇峰,张曙斌,刘晓为. 北京工业大学学报. 2018(06)
[2]微型直接甲醇燃料电池的技术进展与挑战[J]. 张霞,王路文,耿友林,董林玺,王高峰. 电源技术. 2017(07)
[3]Prospects of fuel cell technologies[J]. Shuangyin Wang,San Ping Jiang. National Science Review. 2017(02)
[4]直接甲醇燃料电池技术发展近况及应用[J]. 王瑞敏,张颖颖. 上海汽车. 2010(11)
[5]被动式微型直接甲醇燃料电池燃料供应技术进展[J]. 吴晓晖,郭航,叶芳,马重芳. 现代化工. 2009(05)
[6]直接甲醇燃料电池中的甲醇渗透研究进展[J]. 彭程,程璇,张颖,陈羚,范钦柏. 稀有金属材料与工程. 2004(06)
博士论文
[1]锚定增强型直接甲醇燃料电池阳极担载PtRu催化剂研究[D]. 李存智.哈尔滨工业大学 2017
[2]Pt基催化剂上甲醇氧化的电化学微分质谱与红外光谱研究[D]. 陶骞.中国科学技术大学 2014
[3]微型直接甲醇燃料电池阳极传质及应用基础研究[D]. 王路文.哈尔滨工业大学 2014
[4]小型平板CPL/LHP的流动与传热特性研究[D]. 万忠民.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]直接甲醇燃料电池系统多类别参数协同设计与性能分析[D]. 朱莹.湖南大学 2018
[2]被动进气式直接甲醇燃料电池传质特性数值模拟研究[D]. 杨雪.重庆大学 2018
[3]高性能柔性热管器件制备与性能表征[D]. 杨超.上海交通大学 2016
[4]直接甲醇燃料电池阳极反应机理及催化剂改进研究[D]. 蔡光旭.中国海洋大学 2014
[5]微型直接甲醇燃料电池阳极自适应技术研究[D]. 盖琪琦.哈尔滨工业大学 2013
[6]自呼吸式直接甲醇燃料电池阴极水管理研究[D]. 张曙斌.哈尔滨工业大学 2012
[7]微型直接甲醇燃料电池结构设计与制作技术研究[D]. 苑振宇.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3304211
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