[发明专利]一种甲醇-二甲醚混合蒸汽进料燃料电池系统

权利要求书

1.一种甲醇-二甲醚混合蒸汽进料燃料电池系统，其特征在于：所述燃料电池系统包括混合燃料存储罐、燃料电池单体电池或燃料电池电堆、空气泵；所述混合燃料存储罐中贮存有甲醇和二甲醚的混合燃料，所述混合燃料中甲醇的摩尔分数为5%-40%；所述混合燃料存储罐出口与所述燃料电池单体电池或燃料电池电堆阳极入口相连通，为所述燃料电池单体电池或燃料电池电堆阳极提供反应燃料；所述空气泵为所述燃料电池单体电池或燃料电池电堆阴极提供氧化剂，所述燃料电池单体电池具有自返水电极结构,所述自返水电极是指水在阴极侧的化学势大于阳极侧的化学势；所述自返水电极阳极侧亲水，阳极催化层及微孔层中孔内水接触角在30°到80°之间，阳极催化层及微孔层孔隙率在20-50%之间，平均孔径在0.02-0.5微米之间；阴极侧憎水，阴极催化层及微孔层中孔内水接触角在100°到150°之间，阴极催化层及微孔层的孔隙率在20-40%之间，平均孔径在0.02-0.2微米之间；所述燃料电池系统还包括一气液分离器、相互贴接的一催化燃烧室和一换热室；所述气液分离器进口与所述燃料电池单体电池或燃料电池电堆阴极出口相连通，用于分离燃料电池单体电池或燃料电池电堆阴极产生的水；所述气液分离器气体出口与所述催化燃烧室入口相连通，用于使燃料电池单体电池或燃料电池电堆阳极出口尾气发生燃烧反应，所述燃烧反应放出的热量用于加热经换热室后进入燃料电池单体电池或燃料电池电堆阳极的混合燃料；

混合燃料存储罐为压力储罐，所述压力储罐出口与所述燃料电池单体电池或燃料电池电堆阳极入口之间设置有减压阀，甲醇与二甲醚混合，实现无需外部汽化器情况下的气态进料。

2.如权利要求1所述甲醇-二甲醚混合蒸汽进料燃料电池系统，其特征在于：所述燃料电池使用的质子交换膜为全氟磺酸类、偏氟磺酸类、磺化后碳氢类膜、PBI/H3PO4、CsH2PO4中的一种。

3.如权利要求1所述甲醇-二甲醚混合蒸汽进料燃料电池系统，其特征在于：所述燃料电池阳极的催化剂PtRu/C、PtRuSn/C、PtRuPd/C中的一种或两种以上；所述燃料电池阴极催化剂为铂、钯、钌、镍、铬、钴、铜、钨、铁、铈、钼中的一种或两种以上的合金。