依靠極佳的性能與低溫快速啟動的環保特點，甲醇燃料動力電池得以在近幾年成為電池領域的新型寵兒。但雖然甲醇燃料動力電池相較于傳統電池在各個方面都有著較為明顯優勢，但其卻更容易受到某些外界環境因素的影響，在本文中，小編就將為大家介紹空氣的變化關于甲醇燃料動力電池中陰極的影響。

圖1

圖1為空氣增濕對電池性能的影響。可以看出陰極空氣增濕對電池的穩態電流-電壓極化曲線有顯著影響。陰極空氣經過增濕以后的電池性能明顯要好于未增濕的，重要原因在于空氣陰極的水平衡失衡而導致膜的質子傳輸困難，電池性能下降。假如空氣陰極一側生成的水和陽極甲醇溶液通過Nafion膜擴散到陰極上的水不足以彌補陰極中大量空氣帶出去的水分時，陰極水平衡就會被破壞，造成空氣電極一側質子交換膜失水變干，引起膜的質子傳輸困難和膜電極結構變化（如膜失水收縮會造成催化層和膜的接觸松動等），導致電池性能下降。

空氣增濕溫度對電池性能的影響

圖2

圖2示出了不同空氣增濕溫度對電池V-I曲線的影響，圖3示出了空氣增濕溫度對電池功率密度曲線的影響。由于DMFC使用的是甲醇溶液，相關于pEMFC而言，能夠更好地保持Na-fion117膜水平衡和提高膜的導電率。有關陰極空氣增濕溫度對電池性能影響的文獻報道并不多，試驗中發現，空氣增濕溫度對電池性能有著較大的影響。

圖3

圖2與圖3表明，隨著空氣增濕溫度的提高，電池性能提高幅度較大。在其他工藝參數相同條件下，當空氣增濕溫度為30℃時，電池開路電壓為0.581V，電池峰值功率為10.319mW/cm2；而當空氣增濕溫度提高到60℃時，電池開路電壓為0.721V，電池峰值功率可以達到12.869mW/cm2。增濕溫度的提高，一方面使電池溫度上升，加快了陰極電化學反應的速率；另一方面也使空氣獲得了較多的水分，從而彌補了空氣帶出電池外的水分損失，在一定程度上保證了膜電極的水平衡，防止了Nafion117膜因水分損失過多而造成的膜干涸以及膜電阻急劇上升。

通過以上的分析，可以看到，隨著空氣濕度的新增，被帶入到電池中的水分會逐漸增多。以及在電池大電流密度較大的情況下，電池自身通過陰極反應也會大量出現水分，而這些水分無法第一時間被吹掃和排出，這就導致了陰極當中的“電極水淹”現象，嚴重影響電池的性能發揮。所以在使用甲醇燃料動力電池時應將空氣增濕度控制在40~60℃之間最為合適。