DCMFC两腔液量变化与产电性能的关系

随着DCMFC产电周期的增加,阴阳极间的液位差明显增加。为解析此现象,从蒸发、渗透压、生物代谢及电场角度考察了质子和水的传递行为,研究了产水与电池性能的关系。结果表明:360 h内蒸发、渗透压引起的液量变化少于0.50 ml(液面降低0.5 mm);断路312 h,阳极代谢气体使PEM形变凸向阴极,阳极液减少6.20 ml(下降6.5 mm),阴极液增加10.75 ml(上升11.2 mm),两腔液位差达17.7 mm;通路下,除膜的形变,水合质子被电渗透到阴极并还原成水,312 h内阳极液减少10.70 ml(下降11.1 mm),阴极液增加17.00 ml(上升17.7mm),两腔液位差达28.8 mm,且产水量随电压的增大而增加。研究表明,生物代谢及电渗透对两腔液量影响较大,产水量可表征质子传递率。经计算该系统质子传递率大于54%,为评判产电效率提供了简便依据。