[发明专利]一种燃料电池

权利要求书

1.一种燃料电池，其特征在于，至少包括：

燃料池，存储有燃料原料；

复合阳极集流板结构，结合于所述燃料池的底面，包括由多孔导电材料构成的阳极集流板及结合于所述阳极集流板上的渗透蒸发材料，所述阳极集流板包括一密布有微孔结构的板体，所述板体表面形成有相对的两侧具有CO₂出口的CO₂管理通道；

膜电极组件，邻设于所述复合阳极集流板结构，包括用于传导质子的固体聚合物电解质膜，结合于所述固体聚合物电解质膜表面的阳极催化层，结合于所述阳极催化层表面的阳极扩散层，结合于所述固体聚合物电解质膜表面的阴极催化层，结合于所述阴极催化层表面的阴极微孔层，以及结合于所述阴极微孔层表面的阴极扩散层；

阴极集流板，邻设于所述阴极扩散层，包括一密布有微孔结构的板体。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：所述燃料池存储的燃料原料为甲醇、乙醇或甲酸，其中，所述甲醇的浓度范围在10摩尔到纯甲醇之间，且包括纯甲醇。

3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：所述阳极集流板的板体表面由不同形状的沟槽构成的流场区，所述CO₂管理通道环绕所述流场区，且所述流场区的两侧具有所述CO₂管理通道的CO₂出口。

4.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：所述渗透蒸发材料涂布在所述阳极集流板朝向所述燃料池的一表面上。

5.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：所述渗透蒸发材料填充在所述阳极集流板的微孔结构中。

6.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：所述渗透蒸发材料涂布在所述阳极集流板的流场区的沟槽中。

7.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：所述阳极集流板中流场区的沟槽呈圆形、方形、多边形、或条形，其中，所述条形包括平行条状、蛇形条状、交织条状、针形条状、或者螺旋形条状。

8.根据权利要求1或3所述的燃料电池，其特征在于：所述渗透蒸发材料包括聚二甲硅氧烷(PDMS)、聚四氟乙烯(PTFE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氨酯脲(PU)、聚醚酰胺(PEBA)、聚[1-(三甲硅基)]-丙炔(PTMSP)、聚丙烯醇(PG)，聚(4-甲基-2-戊炔)(PMP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、或者聚[1-(三甲硅基)]-丙炔(PTMSP)。

9.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：所述阳极集流板中微孔结构的孔径范围0.1μm-1000μm。

10.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：所述阳极集流板为多孔钛、多孔不锈钢、膨胀石墨、碳、传统石墨、泡沫金属、及导电聚合物材料中的一种或上述至少两种的复合材料。

11.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：所述阴极微孔层位于阴极催化层和扩散层之间，由碳粉和PTFE材料组成的，其中，所述PTFE材料含量在40wt.%-55wt.%之间。