醇基燃料分散 DMFC能夠運(yùn)用氣態(tài)和液體甲醇作為燃料,但當(dāng)前的研討更趨向于液體甲醇DMFC。運(yùn)用氣態(tài)甲醇時(shí),未反響的氣態(tài)甲醇和出產(chǎn)的CO2混合在一起,隨陽(yáng)極尾氣排放,需進(jìn)一步別離;其次需求額定熱源來(lái)加熱甲醇?xì)饣?,不只添加設(shè)備,并且招致能量丟失;第三,質(zhì)子交流膜需求堅(jiān)持適宜的水平衡,若運(yùn)用氣態(tài)甲醇時(shí),必將帶來(lái)水操控問(wèn)題。
DMFC陽(yáng)極甲醇氧化且出產(chǎn)中心產(chǎn)品CO毒化鉑電極催化劑。進(jìn)步Pt電極中Pt的負(fù)載量和向Pt電極催化劑中參加第二種金屬,均可改進(jìn)陽(yáng)極甲醇氧化反響的動(dòng)力學(xué)行動(dòng)。例如,Pt載量為0.5mg/C㎡,電池電位為0.4V時(shí),電流密度僅有20~100mA/c㎡。運(yùn)用Pt-Ru釕陽(yáng)極催化劑,Pt載量為3mg/c㎡,電池電位0.3v時(shí),電流密度可達(dá)200mA/c㎡。
甲醇在陽(yáng)極上的電化學(xué)氧化進(jìn)程非常復(fù)雜,經(jīng)過(guò)一系列的中心進(jìn)程,結(jié)尾轉(zhuǎn)化為CO2。通常認(rèn)為由兩步組成:
1.甲醇經(jīng)過(guò)分散,吸附到電極催化劑上,發(fā)作吸附解離,進(jìn)而出產(chǎn)H+和含碳中心產(chǎn)品,并放出電子。含碳中心產(chǎn)品包括Pt催化劑毒物CO。
2.Pt電極上吸附的含碳中心體,特別是CO,和其吸附解離的羥基效果,結(jié)尾生成CO2。
Pt電極線性吸附CO后,阻止了甲醇的進(jìn)一步吸附解離。只要Pt外表吸附的CO進(jìn)一步被氧化為CO2,然后脫附脫離Pt催化劑外表,甲醇再進(jìn)行吸附解離。醇基燃料運(yùn)用甲醇燃料所發(fā)生的廢氣并不多。但是Pt催化劑吸附的CO相對(duì)難以氧化,因而有必要加大Pt催化劑負(fù)載量,以添加催化劑的外表活性,或參加第二種金屬元素,以改進(jìn)Pt催化劑的電子特征,然后影響Pt催化劑對(duì)含碳中心物的吸附特性,進(jìn)步含碳中心物的氧化進(jìn)程。Pt電極線性吸附CO的氧化進(jìn)程如下:
Pt+H2O→Pt-(OH)ads+H++e
Pt-(CO)ads+Pt-(OH)ads→Pt+CO2+H++e