被动式直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell，简称DMFC）完全依靠自主运行， 结构简单，操作方便，无需辅助设备及装置，且能够在常温下启动，只需向电池注入甲醇燃料即可源源不断输出电流，因此被认为是最有可能替代传统电源并率先实现市场化的一类燃料电池。随着消费电子产品换代周期的不断缩短以及对电源续航能力要求的不断提高，被动式DMFC将迎来更广阔的发展前景。但是，被动式DMFC最致命的问题在于其功率密度较低（相当于主动式系统的10-20%），这与其常温操作及自发传质的局限性密切相关。常温被动式操作具有双刃剑效果，可能制约电池性能，但同时也成为其作为独立式移动便携电源的优势。另外，甲醇穿透的影响不容忽视，甲醇浓度越高，穿透越严重。为此，过去大多数研究仍主要采用较低浓度的甲醇燃（≤4M），使得电池能量密度始终处于较低水平，这也是为保证电池输出性能做出的妥协。由此可见，实现被动式 DMFC 的高浓度甚至纯甲醇操作是提升能量密度并延长发电时间的必然选择，也是这类电池向实用化和市场化发展的必然要求。 本项目立足传质功能元件的结构设计和制造，提出了利用多齿刀具切削金属纤维经模压和高温固相烧结制造用于DMFC 的多孔流场的工艺路线，并采用改进型浸泡法对其进行浸润性改性处理制备出超疏水多孔流场板。多孔流场具有的孔隙结构本身具有天然的多尺度特征，能够为传质功能设计提供丰富的结构与形貌元素，另外在力学性能、流体分布、导电/导热、耐腐蚀等方面也满足要求，具有很大的应用潜力。 此外，本项目还开发出基于渗透汽化膜的全被动甲醇蒸汽供给技术和基于毛细结构的抗重力甲醇输运技术的技术开发，并进一步开发出FPV-DMFC系统，实现了各元件对传质过程的协同控制，为纯甲醇供给构建必要的结构条件和传质环境，实现反应物和产物高效管理，改善电池性能并大幅提升能量密度和续航时间。