2004年4月B版燃料電池供應(yīng)公司在今年年末至明年年初還不會(huì)作出什么大動(dòng)作,但這并不意味著設(shè)計(jì)者在買(mǎi)得起燃料電池以前就不去理會(huì)它,最終,燃料電池將出現(xiàn)在市場(chǎng)上,工程師應(yīng)該了解它們將對(duì)便攜式和特種設(shè)備的設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響。燃料電池最初于1839年問(wèn)世,當(dāng)時(shí),WilliamGrove對(duì)水進(jìn)行電解試驗(yàn)。Grove觀察到,當(dāng)電極與分隔開(kāi)來(lái)的氫氣和氧氣發(fā)生接觸時(shí),他的試驗(yàn)裝置發(fā)出了少量的電流。但是,把這種實(shí)驗(yàn)室里的新奇現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為一種實(shí)用的電源卻花
2004年4月B版
燃料電池供應(yīng)公司在今年年末至明年年初還不會(huì)作出什么大動(dòng)作,但這并不意味著設(shè)計(jì)者在買(mǎi)得起燃料電池以前就不去理會(huì)它,最終,燃料電池將出現(xiàn)在市場(chǎng)上,工程師應(yīng)該了解它們將對(duì)便攜式和特種設(shè)備的設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響。
燃料電池最初于1839年問(wèn)世,當(dāng)時(shí),William Grove對(duì)水進(jìn)行電解試驗(yàn)。Grove觀察到,當(dāng)電極與分隔開(kāi)來(lái)的氫氣和氧氣發(fā)生接觸時(shí),他的試驗(yàn)裝置發(fā)出了少量的電流。但是,把這種實(shí)驗(yàn)室里的新奇現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為一種實(shí)用的電源卻花去了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間和大量的努力。如今數(shù)十家公司研發(fā)燃料電池技術(shù),但卻只有少數(shù)幾家能將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
雖然很多化學(xué)反應(yīng)都可以用于燃料電池中的電能產(chǎn)生,但大多數(shù)開(kāi)發(fā)都圍繞著氫和氧的復(fù)合。要對(duì)小型燃料電池中所使用的、經(jīng)過(guò)壓縮或液化的氫氣進(jìn)行運(yùn)輸是不切實(shí)際的,而這種燃料電池將用于驅(qū)動(dòng)消費(fèi)類(lèi)裝置。于是,對(duì)便攜式電子裝置的電源研究現(xiàn)在圍繞著氧氣和甲醇(亦稱(chēng)為木精或木醇)的運(yùn)用(圖1)。甲醇提供了氫,而空氣提供了氧,直接使用甲醇的燃料電池也因之得名直接甲醇燃料電池(DMFC)。
>圖1 一個(gè)DMFC樣機(jī)能輕松的驅(qū)動(dòng)便攜式個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。會(huì)出現(xiàn)耗電尖峰的裝置,必須由燃料電池和儲(chǔ)能裝置的組合來(lái)供電。
>圖2 硅材料內(nèi)部一條溝道的截面圖,該圖表明,溝道內(nèi)層是海綿狀的多孔硅,它含有燃料電池的催化劑,化學(xué)反應(yīng)在該層進(jìn)行。
>圖3 在一個(gè)襯底上制作燃料電池并將其串連起來(lái)可以簡(jiǎn)化制造工藝,并減小電池尺寸、在這一名片大小的器件中,襯底上的小孔增加了垂直電池單元面積。
>圖4 一個(gè)DMFC需要使用多孔狀電極和一個(gè)擴(kuò)散層,后者的作用是讓燃料接觸催化劑,使反應(yīng)產(chǎn)物散逸,并讓電子移動(dòng)到電極而氫離子移動(dòng)到薄膜上。