“直接甲醇燃料电池技术”课题通过验收

2011-5-10 09:33 来源: 中国科学院
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  5月8日,中科院长春应用化学研究所承担的国家“863计划”课题——“直接甲醇燃料电池技术”通过科技部组织的专家验收。验收组专家、科技部高技术中心能源处处长陈硕翼、长春应化所所长助理周光远以及课题负责人和课题组成员参加了验收会议。

  直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将化学能连续不断地转化为电能的可再生清洁能源,具有能量转化效率高、运行安全方便、发电时间持久等优点,特别适合作为笔记本电脑、电动自行车等便携式中小型化电源或充电电源使用,自20世纪60年代初问世以来,迅速发展成为国际高新技术竞争中的重要热点之一。

  中科院长春应化所早在20世纪90年代初就在国内率先开展了直接醇类燃料电池的研究,在电催化剂、电极反应过程、质子交换膜材料基础及改性、催化电极和催化电极/质子交换膜复合体、整机集成等方面进行了系统探索,并在“十五”初期研制出国内首台百瓦级DMFC电池堆,研制成功中国首台DMFC电动自行车。

  2007年5月,长春应化所与中科院大连化物所、南京师范大学获得国家“863计划”课题“直接甲醇燃料电池技术”的支持。经过3年的攻关,研究改进了催化剂的制备方法,优化了电极及MEA制备工艺,研究了不同流场及电池结构对电池性能的影响,突破了催化剂制备及性能、电极及膜电极集合体制备工艺、电池结构改进等技术关键,组装了小型自呼吸式和中型主动式DMFC样机,进行了电动自行车、手机及笔记本电脑电源的演示应用;与“十五”期间相比,有如下突破:采用空气替代纯氧气做氧化剂;实现纯甲醇进料,大幅提高系统比能量;电堆体积比功率增大5倍;尾气得到有效处理,甲醇含量仅3.55×10-4mol/L。电堆最大功率375W,运行2050小时后,性能衰减13.27%,能量转化效率43.85%;80℃工作时,单电池最大功率密度达到205mW/cm2。

  课题实施期间共申报国家发明专利11项,发表SCI论文41篇。

  该成果的取得为直接甲醇燃料电池实用化和产业化奠定了重要基础。

验收会现场

专家组实地考察