Microfluidic fuel cell and its performance improvement method

The present invention relates to a microfluidic fuel cell and, more specifically, to a microfluidic fuel cell comprising a channel where a fuel and an oxidizer flows in a form of a laminar flow. The microfluidic fuel cell of the present invention comprises a central flow channel through which the fu...

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Hauptverfasser: KIM KWANGYONG, MUHAMMAD TANVEER AHMED RANJAH
Format: Patent
Sprache:eng ; kor
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Beschreibung
Zusammenfassung:The present invention relates to a microfluidic fuel cell and, more specifically, to a microfluidic fuel cell comprising a channel where a fuel and an oxidizer flows in a form of a laminar flow. The microfluidic fuel cell of the present invention comprises a central flow channel through which the fuel and the oxidizer flow in a form of a laminar flow, wherein the central flow channel includes a fuel flow channel at one end, an oxidizer flow channel at the other end of an interface where the fuel and the oxidizer are in contact, and an interface formation channel communicating with the fuel flow channel and the oxidizer flow channel while including the interface therebetween, wherein the interface formation channel is formed only on the central portion or formed in a lower part and an upper part in a cross section of the central flow channel. According to the present invention, a depletion region and a fuel mixing region generated during the flow of the fuel and the oxidizer in the microchannel of the fuel cell are inhibited and the ionic conductivity is strengthened to reduce the ohmic loss and minimize the mass transport loss and fuel backflow, thereby improving the performance of the fuel cell. 본 발명은 마이크로 유체 연료전지에 관한 것으로, 구체적으로는 연료와 산화제가 층류를 이루며 흐르는 채널을 포함하는 마이크로 유체 연료전지에 있어서, 상기 연료와 산화제가 층류를 이루며 흐르는 중앙 유동 채널을 포함하고, 상기 중앙 유동 채널은 연료와 산화제가 접하는 계면을 중심으로 일단의 연료 유동 채널 및 일단의 산화제 유동 채널과 그 사이에 상기 계면을 포함하면서 연료 유동 채널과 산화제 유동 채널에 연통되는 계면 형성 채널을 포함하되, 상기 계면 형성 채널은 상기 중앙 유동 채널 단면 형상에 있어서 중앙부에만 형성되거나, 상부 및 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는, 마이크로 유체 연료전지를 제공한다. 본 발명에 따르면, 연료전지의 마이크로 채널 내에서 연료와 산화제가 유동하는 과정에서 발생하는 공핍 영역 및 연료 혼합 영역을 억제하고, 이온전도도를 강화하여 옴 저항 손실을 감소시키고, 질량 수송 손실 및 연료 역류 현상을 최소화할 수 있어, 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있다.