甲醇燃料電池

Question

有誰能提供他的反應式，原理跟製造過程，還有製造材料，可貼有詳解的網址，感恩.....

Answer 1

簡單的陽、陰極反應式為
陽極 CH3OH + H2O = CO2 + 6H+ + 6e-
陰極 3/2O2 + 6H+ + 6e- = 3H2O
全反應式為 CH3OH + 3/2O2 = CO2 +3H2O
反應原理與氫燃料電池相同，都是利用陽、陰極反應彼此間的電位差，使反應能持續進行。
燃料電池的反應均需要觸媒加速反應進行，方能克服反應的位能障礙。一般陽、陰極使用的觸媒均為白金(Pt, Platinum)，因為相較於其他金屬，Pt具有較佳的催化效果，以及其在酸性環境與持續催化的過程中，穩定性良好。然而因為陽極反應過程中，會產生中間物一氧化碳(CO)，其極易吸附於觸媒表面，會降低觸媒的可反應面積，不利反應進行，這個現象稱為毒化現象(Poisoning)；因此，科學家在Pt中添加銣(Ru)，藉由Ru氧化水分子，產生OH離子，OH離子有助於CO氧化成CO2自觸媒表面脫附。
甲醇燃料電池主要結構可分為集電板、擴散層、觸媒層與高分子電解薄膜
集電板 : 作用為導引陽極反應產生的電子至陰極，常用材質為石墨、金屬。
擴散層 : 作用為固定觸媒層於高分子電解質薄膜上，常用材料為有孔隙之碳紙 (布)。
觸媒層 : 作用如上述提及，常用為附著於奈米碳載體上的金屬觸媒顆粒
高分子電解質薄膜 : 基本與氫燃料電池相同，然而因為甲醇燃料電池會遇到其他問題(穿透現象，Crossover)，因此會做部分改質的處理。

一般人要在家裡製作並不簡單，主要困難處在於MEA(Membrane Electrode Assembly)的製作，因為從觸媒的製作、觸媒漿料的製作與塗附、擴散層/觸媒層/高分子電解質薄膜的熱壓，都有其技巧存在，這也是各實驗單位與業界的機密。若要自行製作，建議可直接購買商用的MEA，接著只要配合燃料電池的基本三明治結構即可，陽極端放置甲醇(濃度不宜過高，個人建議1~3M均可)，陰極端只要接觸空氣即可。另外，可先購買教學用甲醇燃料電池自行研究其構造，這也是一個方法。

Answer 2

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Answer 3

CH3OH + 3/2O2 CO2 + 2 H2O 是這樣?

Answer 4

恩恩...
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