微型直接甲醇燃料电池(Micro Direct Methanol Fuel Cell.简称μ-DMFC)具有发电效率高、体积和重量比能量密度高、燃料补给方便、储存携带方便、环境污染小等优点,使其成为在便携式电子设备上最具应用前景的新能源之一。燃料电池也是一种通过电化学反应,持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的发电装置,而微型直接甲醇燃料电池(μ-DMFC)是直接利用甲醇作为阳极燃料的质子交换膜燃料电池,它具有工作时间长,工作温度低,甲醇来源丰富且存储方便,易于微型化和集成,以及产物对环境污染小等优点,是最有希望替代便携式电子设备中使用的传统电源的新型电源之一。首先,本文首先以μ-DMFC为研究对象,结合传统燃料电池的数学理论和微尺度流体力学,建立了电池的数学模型。介绍了直接甲醇燃料电池的基本理论和内部传输机理。其次,根据动量守恒、质量守恒以及电化学、微尺度流体学,分析了电池温度、甲醇溶液浓度、扩散层和催化层结构参数对μ-DMFC性能的影响。我们运用CFD软件COMSOL Multiphysics对模型进行计算,得出如下结果：相对于催化层而言,电池性能在很大程度上依赖于扩散层的参数。在一定范围内,扩散层和催化层的孔隙率适当的增大有益于电池性能提高。最后,铂族金属纳米材料是燃料电池、石油化工等领域中广泛使用的催化剂,进一步提高其催化活性、稳定性和利用效率一直是相关领域的重大科学问题和关键工程技术问题。本文提出针对溅射法和电化学沉积法来制备Pt-C催化剂,并对这两种方法制备的Pt-C催化剂的催化性能进行了分析和比较。