| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 课题背景 | 第14-16页 |
| 1.2 微型直接甲醇燃料电池的国内外研究现状及分析 | 第16-27页 |
| 1.2.1 主动式 μDMFC流场结构 | 第16-18页 |
| 1.2.2 被动式 μDMFC流场结构 | 第18页 |
| 1.2.3 被动式 μDMFC燃料供给 | 第18-20页 |
| 1.2.4 MEA概述 | 第20-22页 |
| 1.2.5 DMFC模型概述 | 第22-23页 |
| 1.2.6 微型甲醇燃料电池组的研究现状 | 第23-27页 |
| 1.3 研究目的及意义 | 第27-28页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第28-30页 |
| 第2章 μDMFC原理及传质过程 | 第30-44页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 直接甲醇燃料电池的原理与结构 | 第30-32页 |
| 2.3 基本理论 | 第32-37页 |
| 2.3.1 电动势和Nernst方程 | 第32-33页 |
| 2.3.2 电池内部的扩散现象描述 | 第33页 |
| 2.3.3 电池的电化学动力分析 | 第33-34页 |
| 2.3.4 燃料电池的极化分析 | 第34-36页 |
| 2.3.5 燃料电池的性能分析 | 第36-37页 |
| 2.4 DMFC中的传质过程 | 第37-43页 |
| 2.4.1 燃料电池阳极多孔区两相物质传输 | 第37-39页 |
| 2.4.2 燃料电池质子交换膜中的物质传输 | 第39-40页 |
| 2.4.3 燃料电池电子和质子传输 | 第40-41页 |
| 2.4.4 燃料电池甲醇传输 | 第41-42页 |
| 2.4.5 燃料电池水传输 | 第42-43页 |
| 2.4.6 燃料电池热传输 | 第43页 |
| 2.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 第3章 主动式 μDMFC阳极流场传质研究 | 第44-68页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 μDMFC阳极传质三维模型 | 第44-49页 |
| 3.2.1 模型描述 | 第44-45页 |
| 3.2.2 模型控制方程 | 第45-47页 |
| 3.2.3 模型边界条件 | 第47-48页 |
| 3.2.4 模型参数 | 第48-49页 |
| 3.3 阳极流场设计及分析 | 第49-60页 |
| 3.3.1 阳极流场结构设计 | 第49-52页 |
| 3.3.2 不同流场开孔率分析 | 第52-55页 |
| 3.3.3 不同流道长度分析 | 第55-57页 |
| 3.3.4 新型渐缩式单蛇形流场设计与分析 | 第57-60页 |
| 3.4 实验验证 | 第60-66页 |
| 3.4.1 硅基 μDMFC极板制作 | 第60-61页 |
| 3.4.2 硅基 μDMFC极板封装 | 第61-62页 |
| 3.4.3 实验分析与讨论 | 第62-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第4章 被动式 μDMFC流场结构研究 | 第68-95页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 被动式DMFC阳极模型的计算区域和假设 | 第68-69页 |
| 4.3 模型控制方程 | 第69-72页 |
| 4.3.1 甲醇传输方程 | 第69-70页 |
| 4.3.2 CO_2传输方程 | 第70-71页 |
| 4.3.3 甲醇渗透方程 | 第71页 |
| 4.3.4 电子和质子传输方程 | 第71-72页 |
| 4.3.5 电化学模型 | 第72页 |
| 4.4 模型的边界条件 | 第72页 |
| 4.5 模型的算法 | 第72-74页 |
| 4.6 仿真结果与讨论 | 第74-78页 |
| 4.6.1 不同阳极集流板的比较 | 第74-76页 |
| 4.6.2 不同开孔率的阳极集流板的比较 | 第76-78页 |
| 4.7 实验验证 | 第78-94页 |
| 4.7.1 被动式DMFC的制作 | 第78-79页 |
| 4.7.2 不同阳极极板结构的比较 | 第79-81页 |
| 4.7.3 条形阳极极板结构的比较 | 第81-83页 |
| 4.7.4 新式阴极极板结构 | 第83-94页 |
| 4.8 本章小结 | 第94-95页 |
| 第5章 被动式 μDMFC高浓度燃料供给研究 | 第95-117页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 高浓度进液直接甲醇燃料电池原理与结构设计 | 第95-98页 |
| 5.2.1 高浓度进液直接甲醇燃料电池基本原理 | 第95-97页 |
| 5.2.2 高浓度进液直接甲醇燃料电池阳极供液结构设计 | 第97-98页 |
| 5.3 高浓度供给阳极传质模型建立 | 第98-106页 |
| 5.3.1 2D稳态模型 | 第99-102页 |
| 5.3.2 改进传质阻挡层的 2D稳态模型 | 第102-104页 |
| 5.3.3 3D瞬态模型 | 第104-106页 |
| 5.4 高浓度供给传质阻挡层研究及电池性能测试 | 第106-115页 |
| 5.4.1 传质阻挡层选取 | 第106-109页 |
| 5.4.2 开孔PTFE膜传质阻挡层双腔结构电池测试 | 第109-111页 |
| 5.4.3 传质层改进 | 第111-115页 |
| 5.5 本章小结 | 第115-117页 |
| 结论 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-128页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 | 第128-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
| 个人简历 | 第132页 |
