微型直接甲醇燃料电池及多孔硅的制备研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lovejr622
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
燃料电池是一种通过电化学反应,持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置,而微型直接甲醇燃料电池(Micro Direct Methanol Fuel Cell,简称μDMFC)是直接利用甲醇作为阳极燃料的质子交换膜燃料电池,它具有工作时间长,工作温度低,甲醇来源丰富且存储方便,易于微型化和集成,以及产物对环境污染小等优点,是最有希望替代便携式电子设备中使用的传统电源的新型电源之一。  本文首先以μDMFC为研究对象,结合传统燃料电池的数学理论和微尺度流体力学,建立了电池的数学模型。该模型根据动量守恒、质量守恒以及电化学、微尺度流体学,分析了电池温度、甲醇溶液浓度、扩散层和催化层结构参数对μDMFC性能的影响。运用CFD软件COMSOL Multiphysics对模型进行计算,得出如下结果:相对于催化层而言,电池性能在很大程度上依赖于扩散层的参数。在一定范围内,扩散层和催化层的孔隙率适当的增大有益于电池性能提高。然后,对多孔硅在微型燃料电池的扩散层、催化层、质子交换膜构造中的应用以及多孔硅的制备进行了综述。采用单槽电化学阳极腐蚀的方法,在p型重掺杂单晶硅片(晶向为100)基体上制备了多孔硅。通过称重法计算出了多孔硅的厚度和孔隙率,结合多孔硅的SEM图片,综合分析了HF浓度、腐蚀时间、和腐蚀电流密度对多孔硅参数的影响。
其他文献
由于独特的空间位置和潜在资源,月球成为人类开展深空探测的首选目标,也是人类向外层空间发展的理想基地和前哨站。然而,月球重力加速度约为地球的1/6,在地球上进行月面巡视
水文监测对水资源的开发利用、防汛抗旱等具有极其重要的意义。在水文监测中,转子式流速仪被广泛使用。为保证流速仪在测量流速时的精度,需要采用先进的流速仪检定系统定期对其
控制分配作为实现控制器指令到执行机构指令之间映射的关键环节,在执行机构存在冗余的情况下,实现对期望控制指令的优化分配,能够改善控制系统性能,提高执行机构的利用效率。本论
印染行业中,目前主流的印花设备仍然是圆网印花机,圆网印花机的对花调节精度是影响印花质量的主要因素,因此提高对花精度是提高印染产品质量与产量的关键所在。本文综述了国内外
采用切削加工或者传统的三轴四轴滚弯技术加工开缝衬套、导弹舱壳或机翼蒙皮等航空薄壁件往往出现难以加工、精度不高的问题,柔性滚弯技术可以较好的解决该问题。然而,传统的
随着科学技术的快速发展和大量新材料的出现,采用层层累积成型的三维打印技术被证明是实现快速制造出具有复杂结构多材质零件的合理、高效的制造方法。本文针对基于数字光投
非合作目标空间对接捕获技术不同于传统的合作目标空间对接,其特点是抓捕目标的非合作性,即对参数未知的对接接口及应答装置的目标航天器进行抓捕和对接,这导致其相关技术难
无轴承旋翼是先进的直升机升力系统,而复合材料三向柔性梁是无轴承旋翼桨毂的重要构件,是直升机结构设计领域富有挑战性的研究课题。本文研究了三向柔性梁结构优化方法,提出了一
在工程领域中,随着三维扫描技术以及计算机图形学的发展,逆向工程受到越来越多的重视,并得到更加广泛的应用。对模型进行三角化,也逐渐成为了逆向工程研究的热点和难点之一,