主要研究内容: 1、二甲醚电氧化机理研究。 2、直接二甲醚燃料电池高性能电催化剂研究。 3、DDFC用质子交换膜研究。 4、DDFC流场板设计研究。 5、DDFC电堆(12W)设计与研制,包括:DDFC单体电池研究和电堆研制。 技术指标: 使用Pt系催化剂和Nafion电解质膜的DDFC,80℃,阴极氧气进料,单体电池比功率=8OmW/cm2;30℃,阴极为常压空气,单体电池比功率=l2 mW/cm2;l2W样机可连续正常工作40h(即达到日本NEC公司2005年的技术指标)。使用非Pt系催化剂的DDFC,性能接近上述指标,成本明显低于使用Pt系催化剂的DDFC。 技术水平: 目前DDFC沿用DMFC相PEMFC所用催化剂,如Pt/C,PtRu/C,性能达到商业化水平;DDFC单体电池性能达到所提指标的80%;DDFC电堆正在开发中。 产业化前景: 1、作为燃料电池汽车动力源,由于燃料丰富且储运方便,DDFC在这方面优于PEMFC。目前主要的汽车商,比如通用汽车(GM)等都预计在今后20-25年内新增的汽车将有20-25%是燃料电池汽车,所以作为动力电源DDFC的市场还是相当大的。 2、作为移动电源,DDFC可以大规模应用于移动电活、手提电脑、摄像机等个人电子产品中。目前,这些电子产品的电源主要为锂离子二次电池。由于其能量密度所限,这些电源将会逐渐转向能量密度高、环保的燃料电池。 3、作为分散式发电系统,可以用于社区,还可以作为不间断电源用于一些特殊场合,如医院等。 经济和社会效益: DDFC可以作为便携式电源,应用于个人电子产品,如手机、笔记本电脑、摄像机等。据估计,仅笔记本电脑一项,2008年全球笔记本电脑市场将达到6000万部。 DDFC还可以作为固定电站,用于医院等特殊场合。 二甲醚作为能源以及DDFC的优点主要有:二甲醚的来源丰富、大规模生产的成本低、储运方便、能量密度高、基础设施可兼容、安全、环保、在电解质膜中的渗透造成的电池能量损失小,与DMFC相比,可提高电池的Faraday效率和电池寿命、DDFC系统简单,可以提高电池的整体效率等。将二甲醚能源与燃料电池技术结合,发展直接二甲醚燃料电池有利于发挥中国煤炭资源丰富的能源优势,不仅对于解决中国能源短缺和能源结构不合理有积极的作用,而且对于环境和可持续发展意义重大。 |