丰田新燃料电池 在＋500℃燃料改质

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图1：氢分离膜燃料电池（HMFC）的结构示意图


    丰田汽车日前宣布正在开发与改质器配合使用的新型燃料电池。
    该公司在2004年5月18日～19日于东京召开的“第11届燃料电池研讨会”上首次公开了该电池的开发情况（图1）。
    用于从液体燃料中提取氢的改质温度因液体燃料种类而异，改质温度较低的甲醇为＋250℃左右，而改质温度较高的煤油为＋700℃左右。

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图2：采用原来的PEFC时改质装置的整体体积较大

原来的固体高分子燃料电池（PEFC）需要用热交换器将＋500℃左右温度下经过改质提取的氢至少冷却至＋80℃却才能使用，很难实现改质装置的小型化并提高改质效率（图2）。

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图3：采用HMFC可省去热交换器

而丰田汽车正在开发的新型燃料电池，虽然工作温度也是＋500℃，但经过改质的氢可以直接利用（图3），而且无需使用特定的液体燃料。

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图4：与PEFC相比，可增加两成输出功率

这种称为“氢分离膜燃料电池（HMFC）”的新型燃料电池采用在金属箔氢分离膜上形成质子传导性电解质膜和阴极的构造。金属箔氢分离膜还可以起到阳极的作用。此次进行的实验分别在金属箔氢分离膜和质子传导性电解质膜上采用了厚约100μm的钯（Pd）和厚约1μm的BaCeO3钙钛矿（Perovskite ）材料，并没有采用昂贵的铂金（Pt）。HMFC采用纯氢燃料时的发电特性，在工作温度为＋430℃时与PEFC大体相同，而在＋510℃时则比PEFC大约高两成（图4）。