日本東芝移動產品用燃料電池“Dyna rio”

東芝是世界便攜式電子設備用燃料電池技術開發中的佼佼者。2009年10月底，東芝宣布上市第一款直接甲醇燃料電池（DMFC）產品：Dynario。Dynario是一種外接電源，它能給移動數碼消費產品充電，配置有專用即插即用型燃料瓶。只要通過專用燃料瓶向電池中注入甲醇溶液，Dynario就能發電，并通過U S B接口向移動電話或數碼播放器供電。專用的5 0mL甲醇燃料瓶可充電3次，每次可給兩部典型的移動電話充電，甲醇注入時間大約需要2 0s。使用功耗1W的LED燈確認的結果顯示，發電可持續： 小時左右，一次注入可發電估計為11 Wh左右。Dynario采用了東芝最先進的燃料電池技術，它只需少量高純度甲醇溶液就能工作，降低了燃料瓶和整個產品的尺寸和質量。獨創的燃料供應結構實現了均勻的甲醇輸送，內部設有微型處理器可準確地控制電能輸出，使與之相連的設備獲得穩定的輸出。Dynario內部還設有混合結構，使用三洋鋰離子電池來存儲燃料電池釋放的電能，以此來優化電池的性能。

該燃料電池所配置的專業燃料瓶由東芝與東洋制罐株式會社（Toyo Seikan Kaisha,Ltd.）聯合開發，該公司是日本領先的包裝容器制造商。和電池一樣，東芝也非常注重燃料瓶的安全性。為確保安全性，瓶身采用雙重結構，即使經受10 0kg的沖擊力也不會損壞。另外，在特殊形狀的瓶嘴和內部機構的作用下，只要插入電池燃料注入口的方式不正確，燃料就不會流出。Dynario和其專用燃料瓶完全符合國際電工委員會的安全標準。

Dynario的構成部件非常繁多，因為許多部件需要專門制作，導致這款電池的售價高達275美元，5 0mL的燃料盒五個售價料五美元。該電池在燃料反應單元外使用了大量的微型泵、閥門、微控制器等部件，外殼和機身結構為保證堅固使用了合金材料。第一批Toshiba Dynario只生產o只生3臺，且只能在Toshiba網站上購買。

直接甲醇燃料電池（DMFC）實際上是質子交換膜燃料電池的一種變種，它以碳作為電池的陰極和陽極，而兩個電極間則為具有滲透性的薄膜所構成。其電解質為離子交換膜，薄膜的表面則涂有可以加速反應之觸媒。甲醇溶液透過陽極進入燃料電池，氧氣則由陰極進入燃料電池。經由觸媒的作用使得甲醇所含的氫原子裂解成質子與電子，其中質子被氧吸引到薄膜的另一邊，電子則經由外電路形成電流后到達陰極，跟氧形成水。

直接甲醇燃料電池的優點

直接甲醇燃料電池（DMFC）直接使用甲醇為燃料，不需燃料的前期處理程序，這使得DMFC很容易微小化。更重要的是DMFC通過特定的方法使甲醇和空氣化學反應產生熱力學電勢。不用借助運動機件，DMFC通過電化學反應產生電流，不用燃燒，無需將燃料儲存重新變為氫氣或將氫氣暴露于質子交換膜（PEM），除去了內部加熱冷卻金屬板、水和熱力處理系統、壓強平衡、轉化器等設備。而且DMFC是用雙槽結構，可以用非金屬、輕而易曲的材料制成，和金屬材料相比大大降低了成本。再加上DMFC的能量密度是鋰離子電池的10倍，能設計出更輕薄化的產品。各界均預期DMFC有望在不久將來成為電子產品的主要電源。

應用前景

便攜電子產品在全球的大量普及，已經導致對于外觀緊湊、質量輕便和功率強勁的電池的大量需求。現有的充電電池技術已非常成熟，但完全不能滿足用戶的需求。預計這種差距將在未來幾年里繼續擴大，因為各種設備還在不斷增加新的耗電型功能。

許多產業觀察家認為，直接甲醇燃料電池(DMFC)是最有希望的微型燃料電池技術之一，它可以彌補便攜電子產品的功率缺口。只要能夠從外部來源獲得燃料，燃料電池就能產生電力，并能持續發電。由于甲醇具有很高的能量密度，燃料電池的前景非常誘人。目前，科學家們正在試圖降低DMFC的成本，并進一步提高它的效率。當燃料電池在不遠的將來實現商業化時，它們在能量存儲方面將會取得顯著改善，允許電子產品增加新的功能，并延長其工作時間。同樣重要的是，用戶可以更換燃料盒，在幾秒鐘內“補充彈藥”。相比之下，傳統的電池充電需要幾個小時。

此次東芝出品的Dynario是微型燃料電池商業化的前奏，該技術如能得以推廣，人類將能夠在解決未來的能源危機上邁出建設性的一步。