甲醇燃料動(dòng)力電池作為一種新興的電池，在壽命及功效上都有卓越的表現(xiàn)。但有關(guān)這種新型的電池技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)上的資料并不多。針關(guān)于此小編特意對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的資料進(jìn)行了整理，為大家說收集了有關(guān)甲醇燃料動(dòng)力電池交流抗譜的分析，下面就快隨小編一起來看一看吧。

對(duì)交流抗譜進(jìn)行分析的重要目的，是為了反映出各類電極上的相關(guān)反映過程，根據(jù)選擇電極的種類分為大比表面積pt電極研究和pt2Ru電極阻抗譜研究。

通過假設(shè)電極反應(yīng)涉及兩類吸附中間產(chǎn)物進(jìn)行了譜圖解釋。后續(xù)的研究工作者，則將其假設(shè)簡化為一種吸附中間產(chǎn)物。關(guān)于pt2Ru電極的研究發(fā)現(xiàn)，假設(shè)一種中間產(chǎn)物對(duì)譜圖的擬合就已經(jīng)足夠好。關(guān)于兩類電極的研究意義在于前者通常發(fā)生在實(shí)際電池反應(yīng)的陽極，而后者則發(fā)生在甲醇滲透情況下電池的陰極。比較統(tǒng)一的結(jié)論如下：

(1)關(guān)于pt電極和pt2Ru電極，甲醇氧化反應(yīng)機(jī)理是不同的；

(2)關(guān)于pt電極，表面氧化吸附物將和甲醇氧化競爭同一活性位點(diǎn)；

(3)關(guān)于pt2Ru電極，由于甲醇和水分子關(guān)于活性位點(diǎn)親和力差異較大，中間吸附產(chǎn)物關(guān)于阻抗行為的影響不顯著。

圖1典型DMFC阻抗譜

典型的DMFC阻抗譜，在10kHz~011Hz的頻譜范圍內(nèi)將呈現(xiàn)一系列的阻抗弧，一般為2~3個(gè)，如圖1，不同的阻抗弧對(duì)應(yīng)于不同的過程阻力。311高頻譜頻率高于103量級(jí)Hz范圍內(nèi)出現(xiàn)的高頻弧，其半徑會(huì)隨著溫度的升高而減小，但并不隨著陽極電勢的改變而變化。Mueller等。

認(rèn)為該弧半徑對(duì)應(yīng)于質(zhì)子交換膜的離子阻抗，其中的容抗值依賴于膜的厚度，但并不完全由膜厚度決定，其值反映了電極幾何電容和雙電層電容。電池其他部分阻抗的新增，會(huì)使半圓弧向高頻區(qū)移動(dòng)，也同時(shí)說明高頻弧與實(shí)軸高頻段的交點(diǎn)代表歐姆阻抗。Ciureanu等。

認(rèn)為這部分阻抗由未補(bǔ)償電阻和膜、催化劑、擴(kuò)散層、雙極板的體電阻和界面電阻構(gòu)成。在高頻端出現(xiàn)的感抗值一般認(rèn)為是導(dǎo)線感抗。關(guān)于陰極，譜圖在高頻端一般是線性譜（斜率1）。

312中頻譜頻率在103Hz~100Hz量級(jí)范圍內(nèi)的中頻區(qū)，關(guān)于陽極而言，中頻弧半徑會(huì)隨著過電勢的新增而減小，顯然這個(gè)阻抗弧代表了反應(yīng)阻抗。定量結(jié)論表明，其容抗隨著放電電流的新增而新增，隨著甲醇濃度的減少而新增，說明催化劑表面活性位點(diǎn)會(huì)被更少的吸附中間產(chǎn)物占據(jù)。關(guān)于低電流密度放電，第4象限會(huì)出現(xiàn)明顯感抗特性，piela等。

認(rèn)為感抗值

L跟中間產(chǎn)物對(duì)活性位點(diǎn)覆蓋程度密切相關(guān)：L0時(shí)，低覆蓋；Ly0，高覆蓋；覆蓋逐漸增大。關(guān)于陰極而言，同H2pair電池類似，氧氣濃度、流量均會(huì)影響阻抗弧的大小，因此可以斷定氧還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和氧氣傳質(zhì)過程對(duì)這部分阻抗皆有貢獻(xiàn)。進(jìn)一步的定量分析還要考慮滲透甲醇氧化反應(yīng)的影響：降低pt2OH對(duì)催化劑的覆蓋度，新增了CO吸附中間產(chǎn)物的覆蓋度。容抗值則代表MEA的活性面積，研究表明由于陽極催化劑Ru滲透，會(huì)使此值大于正常pt電極的活性面積。容抗值正比于甲醇濃度，因此跟甲醇滲透密切相關(guān)。313低頻譜頻率低于100Hz，會(huì)出現(xiàn)第三個(gè)阻抗譜。

關(guān)于陽極而言，其半徑會(huì)隨著甲醇流量和濃度的新增而降低，并隨著陽極腔室內(nèi)的壓力升高而降低，說明其代表甲醇擴(kuò)散至催化劑層的擴(kuò)散阻力。關(guān)于陰極，這個(gè)弧只發(fā)生在空氣進(jìn)料的電池內(nèi)，而關(guān)于氧氣進(jìn)料的電池，陰極則不出現(xiàn)此弧，這也可以得出此弧代表氧氣擴(kuò)散阻力的結(jié)論。出現(xiàn)的原因可能是擴(kuò)散阻力，也可能是水淹。關(guān)于低頻區(qū)的阻抗譜，Wagner等。

發(fā)現(xiàn)還可能出現(xiàn)一條斜率為1的直線，被含義為Warburg阻抗，而相應(yīng)的弧則被含義為能斯特阻抗，其值反應(yīng)了陰極擴(kuò)散層的擴(kuò)散阻力。更低的頻率區(qū)則會(huì)出現(xiàn)感抗弧，一般認(rèn)為是（CO）ad的吸附程度變化引起的。

從電池的發(fā)展趨勢來看，甲醇燃料動(dòng)力電池正越來越受到開發(fā)商和設(shè)計(jì)者的喜愛。這種技術(shù)將很有可能在未來的幾年中替代現(xiàn)行的電池技術(shù)，小編也將持續(xù)關(guān)注有關(guān)甲醇燃料動(dòng)力電池的更多相關(guān)資訊與技術(shù)，并為大家及時(shí)進(jìn)行整理。