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被动式直接甲醇燃料电池（DMFC）结构简单,在手机、PDA等移动电子设备方面具有广阔的应用前景。提高膜电极性能（MEA）性能、简化电堆结构以及实现纯甲醇进料能有效提高系统能量密度,对被动式DMFC的小型化具有重要意义。本文首先采用高金属载量催化剂和优化MEA制备方法,提高了被动式DMFC性能,达到20mW/cm2。利用不锈钢烧结纤维毡较高的亲水性与导电性,将其替代碳纸用作阳极支撑层,进一步将电池性能提高到24mW/cm2。采用不锈钢印刷线路板作为被动式DMFC的单极板对带式结构电堆进行改进,实现了集流、串联和夹紧的一体化,一定程度上简化了电堆结构。分别设计、组装了由12节和40节单电池组成的电堆,成功用于驱动手机和笔记本电脑。利用反应生成的CO2造成的溶液密度差,设计、制备了一个能实现燃料自循环的补给装置。采用渗透汽化膜控制纯甲醇向阳极的扩散量,实现了被动式DMFC的纯甲醇进料。考察了阴极扩散层碳粉载量与Nafion膜厚度对纯甲醇进料被动式DMFC性能与稳定性的影响,并定量计算了水损失与甲醇效率。结果表明,碳粉载量从4mg/cm2增加到8mg/cm2,则水损失量从3.31molH2O/molCH3OH降低到2.28molH2O/molCH3OH,甲醇法拉第效率与能量转化效率分别从32.6%与9.3%提高到36.3%与14.7%;Nafion膜厚度从87.5μm增加到175μm,则水损失量、甲醇法拉第效率与能量转化效率分别从2.28molH2O/molCH3OH、36.3%与14.7%增加到2.86molH2O/molCH3OH、58.4%与17.8%。