[发明专利]一种基于空气阴极的微型直接甲酸燃料电池

摘要

本发明公开了一种基于空气阴极的微型直接甲酸燃料电池。在阳极集电板和阴极集电板的内侧分别设有一块密封垫圈，两密封垫圈之间设有膜电极，膜电极位于阴极集电板一侧设有阴极气体扩散层，膜电极位于阳极集电板一侧设有阳极扩散层，阳极集电板外侧设有端板，阳极集电板和端板之间设有储液腔，阳极集电板与储液腔之间以及储液腔与端板之间都设有密封垫圈；该电池以甲酸为燃料，由喷涂有催化剂的质子交换膜作为膜电极，直接采用空气电极，结构简单，拆卸方便，减少了电池重量、并有效收集反应热，较为密闭的体系减少了甲酸的挥发，可采用不同的催化剂来满足设备对电源不同的放电需求。

主权项

一种基于空气阴极的微型直接甲酸燃料电池，其特征在于包括储液腔、密封垫圈、阳极集电板、阴极集电板、阴极气体扩散层、阳极扩散层、膜电极和端板；在阳极集电板和阴极集电板的内侧分别设有一块密封垫圈，两密封垫圈之间设有膜电极，膜电极位于阴极集电板一侧设有阴极气体扩散层，膜电极位于阳极集电板一侧设有阳极扩散层，阳极集电板外侧设有端板，阳极集电板和端板之间设有储液腔，阳极集电板与储液腔之间以及储液腔与端板之间都设有密封垫圈；储液腔、密封垫圈、阳极集电板、阴极集电板和端板的边缘均匀设有多个用于固定的圆孔；所述阳极集电板在中央设有多个甲酸及二氧化碳流通的通道，该通道区域组成阳极集电板的集电部分，用于供甲酸进入及气体产物排出阳极扩散层；阴极集电板在中央设有多个空气及水流通的通道，该通道区域组成阴极集电板集电部分，用于供空气进入及产物水排出阴极气体扩散层；所述储备腔和密封垫圈为方形，中央设有开口；在储备腔顶端中央开有燃料及气体通道，供燃料注入及反应气体释出；所述膜电极7包括质子交换膜以及喷涂于质子交换膜两表面的催化剂；膜电极7包括质子交换膜以及喷涂于质子交换膜两表面的催化剂；位于阳极侧的催化剂为阳极催化剂，阳极催化剂使用Pd的重量百分比为20～50％的Pd/C、PdPt/C或Pt/C催化剂；位于阴极侧的催化剂为阴极催化剂，阴极使用Pt的重量百分比为20～40％的Pt/C催化剂；阳极催化剂金属载量为0.5～2mg/cm2，阴极催化剂金属载量为0.5～2mg/cm2。