直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell，DMFC）归于质子交流膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）中的类，直接运用甲醇水溶液或蒸汽甲醇为燃料供应来历，而不需经过甲醇、汽油及天然气的重整制氢以供发电。相较于质子交流膜燃料电池（PEMFC） ，直接甲醇燃料电池 （DMFC） 具有低温快速发动、燃料洁净环保以及电池结构简略等特性。这使得直接甲醇燃料电池 （DMFC）或许成为未来便携式电子产品运用的干流。
直接甲醇燃料电池的作业原理
直接甲醇燃料电池是质子交流膜燃料电池的一种变种，它直接运用甲醇而勿需预先重整。甲醇在阳极转换成二氧化碳，质子（氢核或氢离子）和电子，好像规范的质子交流膜燃料电池相同，质子透过质子交流膜迁移往并在阴极与氧反响，而电子则经过外电路的负载抵达阳极，并做功。
碱性条件
在负极： 2 CH3OH + 16 （OH-） – 12 （e–） → 2（CO32-）+ 12 （H2O）
在正极： 3 O2+ 12 （e–） + 6 （H2O） → 12 （OH- ）
总反响式：2 CH3OH + 3O2+ 4（OH-）= 2 （CO32-）+ 6 H2O
酸性条件
在负极：2 （CH3OH） – 12 （e–） + 2 H2O → 12 H+ + 2 CO2
在正极：3 O2 + 12 （e-） + 12 H+ → 6 H2O
总反响式： 2 CH3OH + 3 O2 = 4 H2O + 2 CO2
这种电池的希望作业温度为120摄氏度以下，比规范的质子交流膜燃料电池的运转操作温度略高，其功率大约是40%左右。
直接甲醇燃料电池是质子交流膜燃料电池的一种变种，它直接运用甲醇而勿需预先重整。甲醇在阳极转换成二氧化碳和氢离子，好像规范的质子交流膜燃料电池相同，氢然后再与氧反响。
直接甲醇燃料电池的优缺陷
长处
直接甲醇燃料电池具有能量转化功率高，可靠性强，质能比高，清洁，易发动，无噪音，低辐射，隐蔽性强，模块化结构，灵敏便利，可水、电、热联供等长处。
缺陷
缺陷是当甲醇低温转换为氢和二氧化碳时要比惯例的质子交流膜燃料电池需求更多的白金催化剂。不过，这种添加的本钱能够便利地运用液体燃料，无需进行重整便能作业而相形见绌。直接甲醇燃料电池运用的技能仍处于其开展的前期，但已成功地显示出能够用作移动电话和膝上型电脑的电源，将来还具有为指定的终端用户运用的潜力。
直接甲醇燃料电池影响功能的要素
1、阳极催化甲醇的电催化剂，一般来说阳极催化开始在0.4V左右，商业化运用的是PtRu/C催化剂，约存在0.2~0.4V的过电位，特别是在高电流情况下，过电位更高。
2、阴极氧复原催化剂，运用的Pt/C催化剂，开始电位约在0.9V左右，存在0.3~0.6V过电位。催化活性还有很大程度的进步。
3、膜是质子交流膜，其质子交流才能也会影响功率，此外，甲醇的透过性也会影响催化，（甲醇透过膜到阴极后，会发生混合电势影响功率）。
直接甲醇燃料电池的国内研讨现状
我国在直接甲醇燃料电池研讨方面起步较晚。中国科学院大连化学物理研讨所推出了运用于小型电扇、ＰＤＡ、玩具车以及手机用直接甲醇燃料电池试验演示原型。该所还选用物理气相堆积法在硅片外表堆积金属复合层作为集流体，有用降低了ＭＥＭＳ微型燃料电池的内阻。清华大学微电子研讨所对以多孔硅为根底的ＭＥＭＳ微型燃料电池进行了深入研讨。中国科学院上海微体系与信息技能研讨所对微型燃料电池的电池结构、封装、体系集成等方面的研讨也取得了较好的开展。
直接甲醇燃料电池面对的问题
直接甲醇燃料电池尽管最有或许弥补和代替现在广泛运用的蓄电池，可是也存在着许多问题：
1）技能上，催化剂的低活性和甲醇的浸透2个要害技能问题阻止着微型直接甲醇燃料电池的开展和运用，特别是低温条件下的甲醇阳极催化剂功能亟待进步；
2）制作上，直接甲醇燃料电池的开展趋势是微型化、集成化和高能化，可是，因为现在燃料电池还未产业化，各种电池零部件的加工有时还达不到规划精度的要求，乃至无法规划加工。一起，电池的微型化、集成化必然引起比能量的下降，这与进步电池比功率密度相对立。
3）本钱上，直接甲醇燃料电池所需的催化剂、电解质膜、极板等资料价格昂贵，制备和加工本钱高。因而，要使直接甲醇燃料电池商业化并具有竞争力，就必须把电池生产本钱降低到现在运用的蓄电池价格上乃至更低。
