解决直接醇燃料电池中甲醇渗透对电池性能影响的方法技术

一种直接甲醇燃料电池电堆，包括二个端板和置于二个端板间的单体电池，所述单体电池包括双极板和膜电极，所述膜电极包括阳极催化层、疏水层、质子交换膜和阴极催化层。通过在线施加脉冲的操作方法消除阳极渗透至阴极的甲醇，从而解决渗透至阴极的甲醇导致的阴极催化剂度化和产生混合电位的问题，使甲醇渗透导致的电池性能的衰减得以恢复。该方法操作简单，能够在电池运行过程中进行操作，易于在系统运行过程中实现。

Methods to solve the influence of methanol permeation on the performance of direct alcohol fuel cell

【技术实现步骤摘要】
解决直接醇燃料电池中甲醇渗透对电池性能影响的方法
本专利技术涉及燃料电池
，具体的说涉及一种直接甲醇燃料电池解决甲醇渗透对电池性能影响的方式。
技术介绍
燃料电池是一种通过化学反应将储存在化合物燃料中的化学能直接转化为电能的装置。质子交换膜燃料电池通常由阳极、阴极及质子交换膜组成。在电池运行过程中，燃料在阳极催化剂表面发生氧化反应生成质子和电子，质子通过质子交换膜到达阴极，氧气在阴极催化剂表面与质子发生还原反应生成水，电子则通过外电路做功到达阴极。直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池中的一种，其以甲醇水溶液作为阳极燃料在阳极催化剂表面发生甲醇氧化反应生成质子和二氧化碳。反应产生的质子以水合的形式通过质子交换膜到达阴极参与阴极反应，质子与空气中的氧气在催化剂表面发生还原反应生成水。在直接醇燃料电池中质子交换膜一般采用膜，但膜均存在明显的甲醇渗透问题，尤其是随着使用者对膜内阻要求越来越小，薄膜已逐步取代往期使用的厚膜，然而随着膜厚度的减少，甲醇渗透量越来越多，由于甲醇渗透导致的电池性能衰减越来越明显。渗透至阴极的甲醇会占据阴极氧还原反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.解决直接醇燃料电池中甲醇渗透对电池性能影响的方法，所述直接甲醇燃料电池，包括两个端板和置于两个端板间的1个或2个以上的单体电池，所述单体电池包括双极板和膜电极，所述膜电极包括阳极催化层、质子交换膜和阴极催化层；于阳极侧通入甲醇燃料，于阴极侧通入作为氧化剂的空气和/或氧气，电池运行；其特征在于：/n于所述直接甲醇燃料电池运行过程中，停止向阴极侧通入氧化剂，于阴极和阳极之间施加一0.2-0.82V(vs.RHE)的电压，使阴极侧电位高于阳极侧电位2秒以上，优选15-30秒；/n或，于所述直接甲醇燃料电池运行过程中，设置一与质子交换膜电连通的参比电极，于阴极和参比电极之间施加一0.2-0.82V...

【技术特征摘要】
1.解决直接醇燃料电池中甲醇渗透对电池性能影响的方法，所述直接甲醇燃料电池，包括两个端板和置于两个端板间的1个或2个以上的单体电池，所述单体电池包括双极板和膜电极，所述膜电极包括阳极催化层、质子交换膜和阴极催化层；于阳极侧通入甲醇燃料，于阴极侧通入作为氧化剂的空气和/或氧气，电池运行；其特征在于：
于所述直接甲醇燃料电池运行过程中，停止向阴极侧通入氧化剂，于阴极和阳极之间施加一0.2-0.82V(vs.RHE)的电压，使阴极侧电位高于阳极侧电位2秒以上，优选15-30秒；
或，于所述直接甲醇燃料电池运行过程中，设置一与质子交换膜电连通的参比电极，于阴极和参比电极之间施加一0.2-0.82V(vs.RHE)的电压(最优范围为0.3-0.6V)，使阴极侧电位高于参比电极电位2秒以上，优选15-30秒。


2.按照权利要求1所述的的方法，其特征在于：

【专利技术属性】
技术研发人员：孙公权，孙雪敬，孙海，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21