微型燃料电池的研究与发展

微型燃料电池的研究与发展作者：于景荣，衣宝廉，张华民，侯明作者单位：中国科学院,大连化学物理研究所燃料电池工程中心,辽宁,大连,116023刊名：电源技术英文刊名：CHINESEJOURNALOFPOWERSOURCES年，卷(期)：2004，28(8)被引用次数：7次参考文献(36条)1.衣宝廉燃料电池--高效、环境友好的发电方式20002.衣宝廉燃料电池现状与未来1998(05)3.ApplebyAJRecentdevelopmentsandapplicationsofthepolymerfuelcell19964.JOONKFuelcellsA21stcenturypowersystem19985.DAMNERGERTAFuelcellsforhospitals19986.DYERCKFuelcellsforportableapplications20027.CacciolaG.ANTONUCCIV.FRENISTechnologyupdateandnewstrategiesonfuelcells20018.DYERCKFuelcellsforportableapplications20029.RAADSCHELDERSJW.JANSENTEnergysourcesforthefuturedismountedsoldier,thetotalintegrationoftheenergyconsumptionwithinthesoldiersystem200110.PaloDR.HOLLADAYJD.ROZMIAREKRTDevelopmentofasoldier-portablefuelcellpowersystemPartI:Abread-boardmethanolfuelcellprocessor200211.PAVIOJ.HALLMARKJ.BOSTAPHJDevelopingmicro-fuelcellsforwirelesscommunications200212.HeblingCPortablefuelcellsystems200213.RENXiao-ming.ZELENAYP.THOMASSRecentadvancesindirectmethanolfuelcellsatLosAlamosNationalLaboratory200014.SIMWY.KIMGY.YANGSSFabricationofmicropowersource(MPS)usingaMicrodirectmethanolfuelcell((DMFC)forthemedicalapplication199515.MadouMFundamentalsofMicrofabrication199716.ShanY.WANS.CHAUJLHDesignandfabricationofzeolite-basedmicroreactorsandmembranemicroseperators200117.刘建国.衣宝廉魏昭彬直接甲醇燃料电池的原理、进展和主要技术问题[期刊论文]-电源技术200118.HOCKADAYRGFuelcell198719.HOCKADAYRGMicromirrorphotovoltaiccells199620.HOCKADAYRGSurfacereplicafuelcell199721.HOCKADAYRGSurfacereplicafuelcellformicrofuelcellelectricalpowerpack199822.HOCKADAYRGNon-bipolarfuelcellstackconfiguration200123.HOCKADAYRGMicro-fuelcellpowerdevices200124.GOTTESFELDSDirectmethanolfuelcellsforportablepower:Technologychallengesandcommercialopportunities200125.NarayananSR.VALDEZTI.ClaraFDesignanddevelopmentofminiaturedirectmethanolfuelcellpowersourcesforcellularphoneapplications200026.HEINZALA.HEBLINGC.MullerMFuelcellsforlowpowerapplications200227.OHZUHDevelopmentofdirectmethanolfuelcellforportableelectricaldevices200228.梅涛.伍小平微机电系统200329.刘路.解晶莹微能源[期刊论文]-电源技术200230.KelleySC.DELUGAGA.SmyrlWHAminiaturemethanol/airpolymerelectrolytefuelcell2000(09)31.KelleySC.DELUGAGA.SMYRLWHMiniaturefuelcellsfabricatedonsiliconsubstrates200232.MEYERSJP.MAYNARDHLDesignconsiderationforminiaturizedPEMfuelcells200233.LEESJ.CHANG-CHIENA.CHASWDesignandfabricationofamicrofuelcellarraywithflip-flopinterconnection200234.MexL.PONATHN.MULLERJMiniaturizedfuelcellsbasedonmicrosystemtechnologies200235.YuJ.CHENGP.MAZFabricationofminiaturesiliconwaferfuelcellswithimpovedperformace200336.YuJ.CHENGP.MAZFabricationofatwin-fuel-cellonsiliconwafer2003相似文献(10条)1.期刊论文张熙贵.杨辉.夏保佳.ZhangXigui.YangHui.XiaBaojia微型质子交换膜燃料电池-化学通报（印刷版）2006,69(4)针对近期微能源领域对微型质子交换膜燃料电池的各种应用,特别是在移动电子产品中的应用研究日益受到重视,本文较为详细地介绍了各国、特别是美国、日本和欧洲等国家开展微型燃料电池研发的特点和趋势,并对微型质子交换膜燃料电池研发过程中存在的困难及商业化前景作了简要分析.2.期刊论文王晓红.谢克文.周俊.刘理天多孔硅技术在硅基微型燃料电池中的应用-半导体学报2003,24(z1)多孔硅作为一种新型材料,利用其疏松多孔的特性及与IC加工的兼容性,将其用于硅微质子交换膜燃料电池的研究中,作为其电极扩散层.对多孔硅膜的性能、制备工艺及多孔硅膜表面金属淀积工艺进行了研究,提出一套基于MEMS加工技术和薄膜淀积技术的制作硅微质子交换膜燃料电池的工艺.3.学位论文于景荣质子交换膜与MEMS微型燃料电池的研究2003质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键部件,起到传导质子、分隔燃料和氧化剂的双重功能.PEMFC系统中广泛使用的是全氟磺酸膜,它的昂贵成本是阻碍PEMFC商业化重要因素之一.提高温度和不增湿反应气体操作PEMFC将分别提高电池抗CO能力和简化电池系统.基于微电子机械系统(MEMS)技术的微型燃料电池将有可能实现燃料电池的微型化应用.该文研究了全氟磺酸膜,再铸Nation膜,聚苯乙烯磺酸膜降解机理及其复合膜,不增湿操作PEMFC及其在MEMS微型燃料电池中应用.目的是探索PEM制备工艺、降低膜成本、简化电池增湿系统和燃料电池微型化.主要结论如下:厚膜组装PEMFC的极化曲线在低电流密度时就偏离线性,主要是质子传质极化引起;膜的制备工艺相对于膜化学组成、厚度和EW值对电池性能的影响程度要小;溶液一浇铸法制备再铸Nation膜工艺中,高沸点溶剂置换低沸点溶剂和适当成膜温度是两个最关键因素;Nation/ZrH(PO,4),x(SO,4),y共混膜可以在110℃操作;PSSA膜降解主要发生在电池阴极侧,PSSA-Nafion复合膜作为PEMFC电解质将降低电解质膜成本;微电子机械加工技术可以加工微型燃料电池系统,溅射Cu/Au复合层可作为电流收集器,小尺寸气体流动通道能够改善电池的传质极化,不增湿的MEMS微型燃料电池完全有可能应用作为微功率电源系统.4.会议论文王晓红.谢克文.周俊.刘理天多孔硅技术在硅基微型燃料电池中的应用2003多孔硅作为一种新型材料,利用其疏松多孔的特性及与IC加工的兼容性,将其用于硅微质子交换膜燃料电池的研究中,作为其电极扩散层.对多孔硅膜的性能、制备工艺及多孔硅膜表面金属淀积工艺进行了研究,提出一套基于MEMS加工技术和薄膜淀积技术的制作硅微质子交换膜燃料电池的工艺.5.期刊论文郭航.吴晓晖.叶芳.马重芳.GUHang.WUXiao-hui.YEFang.MAChong-fang微型质子交换膜燃料电池构造技术进展-现代化工2008,28(10)从膜电极组件的构造技术、双极板加工技术和整体制作与组装技术3个主要方面较为详尽地介绍了微型燃料电池构造技术的最新进展状况,对其技术特点以及发展前景开展了分析与讨论.6.期刊论文黄强.朱新坚.曹广益.HUANGQiang.ZHUXin-jian.CAOGuang-yi基于Fluent的微型燃料电池阴极建模-计算机仿真2006,23(8)实验发现,微电子器械系统中的流体力学行为与其对应的宏观规律并不相同.该文基于计算流体力学软件-Fluent,结合传统燃料电池数学理论,以微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)为研究对象,运用微尺度流体力学,建立了电池的阴极数学模型.该模型根据动量守恒、质量守恒、能量守恒以及电化学、微米/纳米尺度流体力学,分析了阴极扩散层中氧气的摩尔分数分布以及催化层中氧气的反应速率,并与传统燃料电池模型进行了比较,指出了微型燃料电池的特殊性.7.期刊论文黄强.朱新坚.曹广益.HUANGQiang.ZHUXin-jian.CAOGuang-yi微型燃料电池制备及其微通道摩擦性能的研究-摩擦学学报2005,25(6)阐述了微型燃料电池的制备过程,结合传统燃料电池数学理论和微流体力学,建立了微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)的数学模型,分析了微通道特性(如摩擦系数和水力直径等)对微型燃料电池性能的影响.结果表明:运用Fluent软件对模型进行计算的仿真结果与公开实验数据基本符合,验证了模型正确性;而传统模型的仿真结果小于真实值;当气道的水力直径Dh从348降至100时,电池性能有所上升;而当Dh值降至61.1时,其性能有所下降.8.学位论文黄强基于MEMS的微型直接甲醇燃料电池的建模、仿真及其检测信号处理2005由于资源的迅速消耗，环境的严重污染，燃料电池以清洁、高效的特性迅速成为二十一世纪解决能源问题的首选课题。而功率低于1W的微型燃料电池(MicroFuelCells-μFCs)除具有燃料电池共有的特点外，还具备能量密度高、体积小、无噪音、组装方便、成本低等优点，特别适用于微电子系统(如微型传感器、机器人胶囊等)和可移动动力源(如移动电话、微型无人机等)，是军民通用的一种新型能源，也是目前商业化前景最好的一种燃料电池。自2000年以来，全球逐渐掀起一股研究μFC的热潮，美、日、欧等国家和地区相继投入大量资金发展该技术，我国也在近期开展了这方面的研究。MEMS是英文MicroElectroMechanicalsystems的缩写，即微电子机械系统，是一种在微/纳米(micro/nanotechnology)尺度上对微/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术，其高精度(小于1μm)的加工手段为μFCs的发展提供了技