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二甲醚（Dimethylether,DME）作为最简单的醚类物质，以其高能量密度、无毒、易储运等优点在燃料电池中具有很大的应用潜力，直接二甲醚燃料电池（DirectDimethylEtherFuelCell,DDFC）是一种以二甲醚为燃料的直接型导电聚合物燃料电池。本文通过电化学实验方法，分别对主动式和被动式直接二甲醚燃料电池的性能进行了研究，通过电池结构优化和电池运行条件考察提高电池性能。 利用电化学交流阻抗法和电池性能曲线，考察了活化方法、阳极流场、燃料流动方向和电池放置方式对电池性能的影响，结果表明甲醇活化法能在较短的时间内（4h）使膜电极达到良好的工作状态；用单蛇形石墨流场、泡沫镍流场和交指形石墨流场作为燃料电池阳极流场，经实验比较，30℃时使用单蛇形石墨阳极流场的DDFC性能最好，80℃由于二甲醚从饱和溶液中挥发出来形成气泡，此时使用交指形石墨阳极流场更合适；当电池竖直放置且阴、阳极燃料逆向流动时电池性能最好。此外还考察了燃料流量、O2流量、氧化剂类型、温度对电池性能的影响，得出了最佳选择。 研究了电池工作温度对被动式直接二甲醚燃料电池的性能影响，当电池工作温度从20℃提高到到80℃时，电池最大功率密度也由2.4mW/cm2增大到6.9mW/cm2，而且随着温度升高电池性能提升的幅度越来越大。比较碳纸和碳布作为阴极支撑材料的电池性能，阴极使用碳布的电池性能优于使用碳纸的电池。利用循环伏安法比较了二甲醚、乙醇和两者的混合溶液的电氧化特性，二甲醚溶液中加入乙醇后，起始氧化电位和峰值电位相对二甲醚而言都发生了正向移动，选用乙醇作为添加燃料不合适。甲醇加入二甲醚作为混合燃料有效地提高了燃料电池的性能。 设计组装了由6个单体组成的被动式直接二甲醚燃料电池堆，考察了电堆中各单体间四种不同的连接方式，这四种连接方式改变的是电堆整体的放电电流与电压，而电堆的总功率基本保持不变，都为300mW左右。