微型直接甲醇燃料电池（μDMFC）以其能量密度高、携带方便、燃料来源丰富、燃料更换迅速等优点，在移动电源和便携式电源方面被寄予厚望。　　 为了提高μDMFC的性能，延长其使用寿命，解决一些关键技术问题，必须对燃料电池内的流动、传质和能量传递规律以及流场结构与电池性能之间的关系等进行深入研究。流场板是μDMFC的重要部件，其结构的优劣对电池性能有着至关重要的影响，尤其表现在对燃料供应和温度分布的影响上。因此，新型流场结构的研发对推动μDMFC实用化具有重要的意义。本文从理论分析、数值模拟和试验研究几个方面对μDMFC流场结构与其性能之间的关系进行了研究，具体工作如下:　　 1.运用计算流体动力学(CFD)的方法，分析和比较了四种流场结构（双蛇形、平形、螺旋型、蛇形）中流速和温度等分布情况。模拟结果表明双蛇形流场结构比其它三种流场结构显示出更优的流速分布和更均匀的温度分布，应有利于电池性能的提高。　　 2.采用微机电系统(MEMS)加工技术，在N型单晶硅片上制作出新型流场结构的微型流场板，组装成DMFC进行测试。实验结果表明:在各种流速下，双蛇形结构DMFC都能达到最大的功率密度。实验结果与模拟结果较好地吻合。当温度为25℃，进口流速为0.01ms-1时，由双蛇形流场结构制作的单电池最大功率密度达到了34.2mWcma-2。将制作的流场板和制备的MEA一起组装成主动式DMFC，在不同甲醇浓度（1M、2M、3M和4M）和不同进口流量时（0.3、0.6、0.9和1.2mlmin-1）进行电池性能测试，测试结果显示:当甲醇浓度在2M到3M时，进口流量在0.9mlmin-1左右时，电池性能达到最佳。对电池进行放电稳定性测试表明电池稳定性良好。　　 3.研究了具有不同占空比阴极流场结构对微型DMFC性能的影响。实验结果表明:占空比对电池功率密度有较大的影响。当流场板占空比在75％左右时，制作的DMFC能获得较好的性能。当占空比相同时，孔的形状（圆孔和方孔）对电池性能影响不大。　　 4.设计并制作了毛细网络式流场结构，组装成微型DMFC并进行测试。通过探讨微尺度下流体传质和热交换机理，优化电池结构参数和操作条件，我们可以寻找到电池合适的操作条件，来提高电池的性能和延长使用寿命，为将来的DMFC流场结构设计提供可靠的参考。电池性能测试结果表明:在相同活性面积和占空比条件下，毛细网络式流场结构能比双蛇形流场结构提供更均匀的燃料分布。在相同测试条件下，毛细网络式结构DMFC最大功率密度比双蛇形结构DMFC要高出33.21％。使用2M甲醇溶液，对制作的毛细网络式DMFC恒电流放电，发现电池有较好的放电稳定性。