用微机电系统技术制微型PEMFC及其性能研究

摘要：

采用氧化、光刻、KOH湿法腐蚀和溅射等一系列微机电系统(MEMS)工艺,在n型单晶硅片衬底上制作微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)的精细流场,并用扫描电子显微镜(SEM)观察所形成的流场微观形貌.将加工好的流场板分别与不同的膜电极组件(MEA)叠片式组装成H2-空气自呼吸式μPEMFC.所制成的单体电池的体积约为0.3 cm3,质量不足0.65 g.在20℃,相对湿度RH为(60±5)%的室内环境下,用三种不同MEA即Nafion 112、Nafion 1135自制热压MEA和Gore PrimeaR 5561 MEA组装成的电池,其峰值比功率、体积比功率和质量比功率分别为123、112、58mW·cm-2,410、373、193 W·L-1,189.2、172.9、89.2 W·-1.通过比较上述三种不同μPEMFC的性能,分析了影响电池性能的若干因素.用Nafion 1135 MEA组装的μPEMFC以50 mA·cm-2进行累计260 h长时间放电实验,电池电压保持在0.6 V以上.

关键词：微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)、微机电系统(MEMS)技术、单晶硅片

所属期刊栏目：30

分类号：TM911.4

资助基金：国家科技攻关项目2003AA 404120

在线出版日期：2006-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：261-265,268