陈观生
- 作品数：9 被引量：10H指数：2
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- 相关领域：电气工程电子电信化学工程自动化与计算机技术更多>>
- 一种微型直接甲醇燃料电池的制作与测试
- 2012年
- 微型直接甲醇燃料电池(micro direct methanol fuel cell,μ-DMFC)具有发电效率高、环境污染少、安全、携带方便等优点,在小型民用电源和单兵携带电源上具有广泛的应用.讨论了微型直接甲醇燃料电池(micro direct methanol fuelcell,μ-DMFC)的特点,研究了运用微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)工艺,设计并且制作μ-DMFC的过程.主要是运用MEMS工艺制作μ-DMFC的流场板;制备膜电极(membrane electrode assembly,MEA);通过改进μ-DMFC的封装结构,采用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)和金属夹具对μ-DMFC进行封装,有效地避免甲醇的渗漏;并且通过测试μ-DMFC的I-V特性,比较了不同封装结构下,μ-DMFC的电性能.实验结果表明,封装结构改进后的μ-DMFC,最大电流密度为14.82mA/cm2,最大输出功率为0.661mW.
- 曾毅波刘俊陈观生郭航
- 关键词：微机电系统微型直接甲醇燃料电池封装
- 基于MEMS技术的微小型直接甲酸燃料电池的制备方法
- 基于MEMS技术的微小型直接甲酸燃料电池的制备方法，涉及直接甲酸燃料电池。采用微加工技术在硅片上制作出蛇形凸起微流道和正方形凸台阵列；将加工后的硅片装配在模具中，注入PDMS胶液，将铜箔嵌入未固化的PDMS材料中，固化后...
- 郭航王婷婷曾毅波陈观生
- 文献传递
- 微型直接甲醇燃料电池用关键材料的制备研究
- 微型直接甲醇燃料电池(MicroDirectMethanolFuelCell，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...
- 陈观生
- 关键词：微型直接甲醇燃料电池流场结构膜电极输出性能
- 文献传递
- 基于Fluent的微型直接甲醇燃料电池阳极流场结构分析被引量：2
- 2013年
- 微型直接甲醇燃料电池中阳极流场结构对电池的性能有着重要的影响。为了合理设计阳极流场结构,改善甲醇燃料在阳极流场中的分布,采用计算流体动力学(CFD)软件Fluent对微型直接甲醇燃料电池进行建模并仿真分析。分析比较了点型、平行和蛇形3种不同流场图案下得到的压降与流速分布,得出蛇形流场能够更有利于甲醇燃料的均匀分配。在此基础上分别建立不同流道宽度(800,400,200,100μm)的蛇形流场模型,通过仿真计算甲醇燃料的分布情况来分析其对燃料电池性能的影响,并结合实验结果进行对比得出流道宽度为200～400μm之间为优化值。
- 陈观生曾毅波刘俊赵祖光林杰郭航
- 关键词：微型直接甲醇燃料电池流场结构计算流体动力学FLUENT
- 采用硅和PDMS的堆栈式微型直接甲醇燃料电池的设计和制作被引量：5
- 2013年
- 在堆栈式微型直接甲醇燃料电池μ-DMFC(Micro-Direct Methanol Fuel Cell)中,为了避免硅基流场板因为封装压力过大而破裂,采用了硅和PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)材料分别制作阳极和阴极流场板。首先,采用微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)技术制作硅基阳极流场板。其次,通过铜箔与阴极流场板一体成型、有机清洗和PDMS表面活化等改进措施显著提升了PDMS阴极流场板金属化的能力。最后,比较和分析阳极流场板上3种不同结构的流道形式的堆栈式μ-DMFC的输出性能。实验结果表明,活化后的PDMS阴极流场板与Cr/Au的粘附性能和粘接强度显著提高,同时阳极流场板的流道一半开设为凸台,一半开设为通孔时,其堆栈式μ-DMFC的输出性能最优。最大输出电流密度为81.25 mA/cm2,最大输出功率为7.73 mW/cm2。采用硅和PDMS材料分别制作流场板,不仅简化了堆栈式μ-DMFC的结构,而且能够缓冲锁紧力,有效保护硅基阳极流场板。同时优化阳极流场板上的流道结构,能够有效提升堆栈式μ-DMFC的输出性能。
- 曾毅波陈观生赵祖光刘畅刘俊王婷婷郭航
- 关键词：微机电系统金属化
- 运用研磨和化学机械抛光技术制备高品质的石英薄膜被引量：2
- 2013年
- 石英薄膜的质量是决定各种石英基底的微纳器件品质高低的关键所在。阐述如何运用研磨和化学机械抛光CMP(Chemical&Mechanical Polishing)技术获得高品质石英薄膜的方法。由于石英属于高硬度材料,选用金刚石研磨液和球墨铸铁研磨盘对石英衬底进行研磨,以获得较高的研磨速率和较好的研磨后的表面粗糙度。在石英CMP中,采用特殊的"两步抛"工艺,对衬底进行抛光。第一步粗抛抛光液采用金刚石颗粒直径为0.3μm的研磨液与SiO2颗粒直径为50 nm的抛光液相混合,第二步精抛只采用SiO2的抛光液。实验结果表明,采用上述技术,可以获得高品质的石英薄膜,厚度为(25.1±3.2)μm,表面粗糙度约为0.89 nm(RMS)。
- 曾毅波刘畅陈观生赵祖光郭航
- 关键词：研磨CMP
- 基于MEMS技术的微小型直接甲酸燃料电池的制备方法
- 基于MEMS技术的微小型直接甲酸燃料电池的制备方法，涉及直接甲酸燃料电池。采用微加工技术在硅片上制作出蛇形凸起微流道和正方形凸台阵列；将加工后的硅片装配在模具中，注入PDMS胶液，将铜箔嵌入未固化的PDMS材料中，固化后...
- 郭航王婷婷曾毅波陈观生
- 基于COMSOL的微型直接甲醇燃料电池的数值模拟被引量：2
- 2014年
- 利用CFD软件COMSOL对微型直接甲醇燃料电池(Micro Direct Methanol Fuel Cell, µDMFC)进行模拟仿真分析,该三维稳态模型综合考虑了电化学动力学、化学反应和组分传递的耦合过程,分析了电池内部物质的传输与扩散层和催化层的结构参数对电池性能的影响。分析结果表明,扩散层厚度对电池性能的影响很大,选择合适的扩散厚度20 - 40 mm,可以获得更好的电池输出性能。
- 赵祖光刘俊陈观生曾毅波王婷婷王婷婷
- 关键词：数值模拟催化层扩散层
- 基于透明的不同流道宽度微型直接甲醇燃料电池的性能比较与分析
- 2014年
- 以微型直接甲醇燃料电池(Micro Direct Methanol Fuel Cell,简称μ-DMFC)输出性能为研究对象,首先通过MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)工艺,分别制作4种透明的不同流道宽度(800、400、200、100μm)的阳极流场板,并进行μ-DMFC的整体封装。而后,选定某一特定流道宽度的μ-DMFC,研究不同甲醇溶液流速对μ-DMFC输出性能的影响。所制作的透明流道可实时观察μ-DMFC内阳极流场板CO2气体的生成。实验结果表明:阳极流场板选用流道宽度为400μm,1mol/L甲醇溶液的流速为1mL/min时,μ-DMFC的输出性能最优,最大输出功率为4.62mW/cm2,最大电流密度为49.11mA/cm2。合理的流道宽度和甲醇流速对于获得最优的μ-DMFC输出性能有重要影响。
- 曾毅波刘俊陈观生赵祖光郭航
- 关键词：MEMS流速
