四、原理說明

(1)

1042 直接甲醇燃料電池 (DMFC)

1. 製備鍍鉑電極2 支 2. 組裝燃料電池1 組

3. 各組燃料電池效能測試(數據登記在黑板上)

4. 全班共12 套燃料電池進行數組燃料電池測試，連接 LED 燈，觀察其供電驅動情形，若成功請錄 影，PO 至化學教學中心 FB 粉絲網

1. 製備2 支螺旋狀電極 (Ni-Cr 線) 2. 電清潔2 支螺旋電極

(1)正極(紅端)- 2 支螺旋電極、負極(黑端)-石墨電極棒、中間以竹筷阻隔

(2)緩緩加入 25 ml 1M H2SO4 電解液 (液體切勿碰到鱷魚夾頭，會導致實驗失敗) (3)0.2A 通電 10 秒鐘後、以蒸餾水清洗電極

3. 電沉積鉑觸媒

(1)正極(紅端)- 石墨電極棒、負極(黑端)- 2 支螺旋電極、中間以竹筷阻隔

(2)緩緩加入 20ml 六氯鉑(IV)酸溶液 (液體切勿碰到鱷魚夾頭，會導致實驗失敗) (3)0.02A 通電 30 分鐘以鍍鉑後 (電流強度若過大，鍍鉑易脫落，且有副反應氣體產生) (4)2 支螺旋電極浸泡於 1M H2SO4 30 秒以清潔電極，再浸泡於清水中，

再儲存於蒸餾水中、勿刮損 4. 組裝燃料電池

(1) 2 支塑膠針筒先放入 6 ml 1M H2SO4 溶液 (注意要排除矽膠管內氣泡)，然後架設在鐵架上 (2)正極(紅端)- 1 支鍍鉑電極、負極(黑端)- 1 支鍍鉑電極 如左圖組裝

(3)緩緩補充 1M H2SO4 溶液至針筒刻度 7 ml 位置處 (注意螺旋電極和液體高度須等高)

(4)紀錄背景值= mA

(5)於負極(黑端)針筒中，以 dropper 緩慢滴入 10 滴甲醇，觀察電流的輸出，

瞬間電流值 = mA、穩定電流值= mA。

(6)一段時間後，若以 dropper 於正極(紅端)針筒內注入空氣，此時電流會再度升高，

瞬間電流值 = mA、穩定電流值= mA

5. 數組燃料電池串聯，連接LED 燈，測試燈泡是否發亮 ? LED 長腳連接正極(紅端)，短腳連接負 極(黑端) (若成功請錄影，PO 至化學教學中心 FB 粉絲網)

6. 若LED 燈發亮，實驗成績全體加分，以資慶祝。

7. 實驗結束處理

(1)螺旋電極、石墨棒清水清洗後，繳交至講桌

(2)黃色未汙染六氯鉑(IV)酸溶液回收至講桌，若已汙染呈現綠色則倒至重金屬廢液桶 (3)鱷魚夾頭擦乾，如右圖方式歸還

(2)

1. 表格列出實驗過程中各階段電流值 2. 輔以相片說明

3. 回答以下問題

(1)為什麼需在鎳鉻線電極上鍍鉑? 是否可使用純鉑電極 ? 或是否可以使用石墨電極取代 ? (2)甲醇燃料電池於電流輸出後數值逐漸下降直到穩定，若以 dropper 於正極(紅端)針筒內 注入空氣，此時電流會再度升高，是說明其原因，並提出改善方法。

(3)