【摘 要】
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"自呼吸式"μPEMFC即不用传统的压缩空气或纯氧,而是利用扩散作用直接从周围的空气中获得氧气作阴极氧化剂的微型质子交换膜燃料电池.在微型化手段上,微电子机械(MEMS)技术由于其加工的微小性、精确的加工分辨率(小于1 μm)、高度的加工重复性等优点,不但突破了燃料电池制作微型化中常规技术难以实现的"缩微",且容易实现各组件间的集成.虽然自呼吸式μPEMFC与使用纯氧或压缩空气的燃料电池相比输出的
【机 构】
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中国科学院上海微系统与信息技术研究所,传感技术国家重点实验室,上海,200050;上海应用技术学院化学工程系,上海,200233
【出 处】
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上海市化学化工学会2006年度学术年会
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"自呼吸式"μPEMFC即不用传统的压缩空气或纯氧,而是利用扩散作用直接从周围的空气中获得氧气作阴极氧化剂的微型质子交换膜燃料电池.在微型化手段上,微电子机械(MEMS)技术由于其加工的微小性、精确的加工分辨率(小于1 μm)、高度的加工重复性等优点,不但突破了燃料电池制作微型化中常规技术难以实现的"缩微",且容易实现各组件间的集成.虽然自呼吸式μPEMFC与使用纯氧或压缩空气的燃料电池相比输出的功率密度较低,但其省略了复杂的氧气携带及其辅助系统如鼓风机、压缩机等,有效减小了电池的体积和重量,从而提高了电池的比能量,降低了成本,这些优点对便携式电子产品(如手机、掌上电脑、MP3等)具有很大的诱惑力,近年来其研究已逐渐成为国际上能源领域研究的热点之一.
自呼吸式燃料电池阴极氧化剂的传递方式主要依靠空气中氧气与阴极反应区之间存在浓度梯度和压力差而产生的扩散与对流,该过程受环境的温度、压力、相对湿度及氧气分压影响.自呼吸式微型燃料电池虽然结构简单,但由于缺少控制环境因素的有效手段,在水平衡方面仍面临很大挑战,这就要求从结构设计和核心部件的制作上给予充分考虑,同时要最大限度地发挥系统的比能量优势.然而目前结构参数及操作条件对基于MEMS技术的自呼吸式μPEMFC性能影响的系统研究仍然较少，本文研究新型阴极结构的自呼吸式μPEMFC。
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