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与其他能源相比,被动式微型直接甲醇燃料电池(Passive Micro Direct Methanol Fuel Cell,PMDMFC)具有燃料来源广泛、结构简单、成本低廉、污染低、安全性高、燃料储存方便等诸多优势,因此被动式微型直接甲醇燃料电池正逐渐被人们所关注。本文设计并制作了一种被动式微型直接甲醇燃料电池并对该电池进行了各种进料结构和复杂环境下的性能测试实验,探讨了膜电极热压工艺、阴阳极进料结构以及各种复杂环境对电池性能的影响。研究的内容主要如下:1、介绍了被动式微型直接甲醇燃料电池的基本结构,主要包括端板、阴阳极进料结构、MEA膜电极(质子交换膜、扩散层、催化层)和密封胶垫等几部分。详细介绍了被动式微型直接甲醇燃料电池的基本原理以及工作过程中发生的电化学反应,为整个实验和结果分析提供了理论基础。2、详细介绍了整个实验步骤,主要包括预处理、热压、组装、润湿与活化、测试等几部分。探讨了热压工艺影响膜性能的几个因素,这几个因素分别为压强、温度和时间,然后根据实验结果得出最佳热压工艺参数为1.0Mpa、135℃、4min。探讨了甲醇溶液浓度对电池性能的影响,并得出最佳甲醇溶液浓度为4 mol/L。3、探讨了不同流道形状和不同开孔率大小的阴阳极进料结构对电池性能的影响。制作了横形、竖形、圆形三种不同流道形状和50.0%、63.6%、72.7%三种不同开孔率的进料结构,并分别用这些进料结构来组装甲醇燃料电池,并对电池进行性能测试实验。阳极进料结构的最佳流道形状为竖直形状,最佳开孔率为63.6%;开孔率大小与最佳甲醇浓度成反比,开孔率越大,最佳甲醇浓度越小。阴极进料结构的最佳流道形状为竖直形状,最佳开孔率为50%。4、探讨了振动、工作温度和放置方式等复杂环境对电池性能的影响。在0HZ～30HZ的振动频率范围内,振动频率的提高有助于提升电池性能,随后频率继续升高不影响电池的性能;在-10℃～50℃温度范围内,电池性能随温度的升高而提升,在10℃～30℃的温度范围内,温度对电池性能的影响比较大,随后温度的提升有助于性能的提升,但提升作用越来越小;当电池竖直放置时,电池的性能最佳。