直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell,简称DMFC）具有比能量高、室温启动和操作方便的特点,非常适合用于便携式电子设备的供能,得到了广大学者的深入研究。但是甲醇渗透问题对DMFC性能的制约限制了其发展和应用。为此,我们提出了采用超声雾化方式来为DMFC供给甲醇,并证实了该方法缓解甲醇渗透、提升DMFC性能的有效性。本文通过实验研究了超声雾化燃料供给系统结构参数对雾化效果和电池性能的影响,主要研究内容如下:（1）结合微孔雾化原理对雾化器结构参数进行分析和设计,提出了超声雾化效果和电池性能的评价方法。通过分析超声雾化器的结构和工作原理,设计了雾化片微孔直径、微孔数量这两种结构参数;针对阳极燃料分布不均匀的问题,提出了一种新型的雾化片阵列结构来替代单一雾化片中心布置方式。对评价雾化效果和电池性能的方法进行了分析,提出采用雾化量、阳极燃料分布和除水特性来评价雾化效果,采用开路电压特性和极化放电特性来评价电池性能,并分别搭建了雾化器性能测试平台和电池性能测试平台。（2）通过实验研究了雾化片微孔直径、微孔数量和雾化片阵列对雾化效果的影响,总结了雾化效果随雾化器结构参数变化的规律。实验结果表明:微孔直径的增大能够提升雾化量、扩大燃料覆盖范围、加快燃料供给速度,全面提升雾化效果。微孔数量的增加对雾化量的影响较小,对阳极中心区域的燃料供给能力提升较为明显,而除水速度则随着微孔数量增加而加快。雾化片阵列能够在雾化片开启数量由1个增加到4个时,逐渐扩大燃料覆盖区域,提升燃料供给速度,在4个雾化片全部开启时实现阳极燃料的均匀分布,并且比同样能够实现燃料均匀分布的微孔直径为9μm的雾化片消耗更少的燃料。（3）通过实验研究了雾化片微孔直径、微孔数量和雾化片阵列对电池性能的影响,总结了雾化器结构参数、雾化效果和电池性能之间的对应变化规律。微孔直径的增加显著提升了雾化效果,进而加剧了甲醇渗透现象,使获得最大极限功率密度时所需的甲醇浓度不断降低。增加微孔数量可以通过提升除水速度来减少燃料供给中断的时间,以此增强燃料供给连续性,提高电池性能。而雾化片阵列则通过4个喷雾中心实现了燃料的均匀分布,提升了电池性能。与燃料分布结果较好的微孔直径为9μm的雾化片相比,雾化片阵列在雾化片开启数量为4个、甲醇浓度为4M和8M时的电池性能更好,消耗的燃料更少,极限电流密度分别提升了18.515%和0.773%,极限功率密度分别提升了1.157%和9.198%。