DE19823881C2

DE19823881C2 - Brennstoff für Brennstoffzellen mit Flüssigeinspeisung

Info

Publication number: DE19823881C2
Application number: DE19823881A
Authority: DE
Inventors: James Lynn Davis
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: US5904740A; FR2764121A1; SE9801941D0; FR2764121B1; GB9811765D0; GB2325937A; DE19823881A1; SE9801941L; GB2325937B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Brennstoff zellen, und insbesondere Brennstoffzusammensetzungen für or ganische Brennstoffzellen mit Flüssigzuführung.

Brennstoffzellen sind elektrochemische Zellen, in denen eine Änderung der freien Energie, welche von einer Brennstoffoxi dation herrührt, in elektrische Energie umgewandelt wird. In einer mit organischen Medien/Luft (Organikum/Luft-) arbeiten den Brennstoffzelle wird ein organischer Brennstoff, wie z. B. Methanol, Formaldehyd oder Ameisensäure (Formylsäure), zu Koh lenstoffdioxid an einer Anode oxidiert, während Luft oder Sauerstoff an einer Kathode zu Wasser reduziert wird. Brenn stoffzellen mit organischen Brennstoffen sind extrem attrak tiv für tragbare Anwendungen, und zwar insbesondere wegen der hohen spezifischen Energie organischer Brennstoffe, bei spielsweise beträgt die spezifische Energie von Methanol 6232 Wh/kg.

Direktoxidations-Brennstoffzellen (im Gegensatz zu "indi rekten" oder "reformierenden" Brennstoffzellen) speisen den organischen Brennstoff direkt in die Brennstoffzelle, und der Brennstoff wird an der Anode oxidiert. Direktoxidations- Brennstoffzellen verwenden entweder eine dampfförmige oder eine flüssige Einspeisung des organischen Brennstoffes. Die Direktoxidations-Brennstoffzellen nach dem Stand der Technik, welche versprechend wirken, verwenden typischerweise ein Flüssigeinspeisungsdesign, bei dem ein flüssiger organischer Brennstoff an der Anode der Brennstoffzelle vorbei zirku liert. Die Brennstoffzellen mit Flüssigeinspeisung oxidieren einen Brennstoff, wie z. B. Methanol, zur Erzeugung von Elek trizität und chemischen Nebenprodukten einschließlich Wasser und Protonen. Damit die Brennstoffzelle richtig arbeitet, müssen die gekoppelten chemischen und elektrischen Wege, wel che in der Vorrichtung auftreten, effizient arbeiten. Aufgrund der porösen Natur der Anode ist die Reaktionsseite für diese Elektrooxidationsreaktion nicht notwendigerweise neben die Elektrode gesetzt. Daraus resultierend sind die Protonen, welche durch die Elektrooxidationsreaktion erzeugt werden, nicht notwendigerweise zum Elektrolyt transportierbar und auf die Kathode. Jegliche Ineffizienz beim Protonentransport in nerhalb der Anode resultiert in einer Reduzierung der Elek trizitätserzeugung. Eine Lösung dafür besteht in der Hinzufü gung einer Mineralsäure, wie z. B. Schwefelsäure oder Phos phorsäure, zum Methanol-Brennstoff. Obwohl dies das Problem mit der ionischen Leitung innerhalb der Anode mildert, be grenzt es die Verwendbarkeit dieses Typs von Brennstoffzelle durch das Erfordernis spezieller Materialien und spezieller Handhabungsprozeduren, um mit den brennbaren Chemikalien um zugehen. Die Verwendung von Mineralsäuren in direkten Metha nol-Brennstoffzellen stellt einige Probleme auf. Schwefelsäu re ist stark korrodierend und legt den Konstruktionsmateria lien der Brennstoffzelle signifikante Beschränkungen auf, wo bei teure korrosionsbeständige Materialien erforderlich sind. Sulfat-Anionen, welche innerhalb der Brennstoffzelle geschaf fen werden, haben eine starke Tendenz zur Absorption auf dem Elektrokatalysator, was die Kinetik der Elektrooxidation des Brennstoffes behindert und in einen schlechten Wirkungsgrad der Brennstoffelektrode resultiert. Ebenfalls neigt Schwefel säure zur Zersetzung bei Temperaturen oberhalb von 80°C, und die Produkte der Zersetzung enthalten üblicherweise Schwefel, welcher den Elektrokatalysator vergiften kann.

Eine exemplarische Festpolymermembran-Brennstoffzelle unter Verwendung von Methanolbrennstoff ist im US-Patent Nr. 5,599,638 beschrieben. Die US-Patente mit den Nummern 3,113,049 beschreiben Methanol-Brennstoffzellen mit Flüssige inspeisung unter Verwendung eines Schwefelsäure-Elektrolyten, und die US-Patente Nr. 4,262,063; 4,390,603; 4,478,917 und 4,629,664 beschreiben Verbesserungen für Schwefelsäure- basierte Methanol-Brennstoffzellen, bei denen ein Elektrolyt mit hohem Molekulargewicht oder eine feste, Protonen leitende Membran zwischen die Kathode und die Anode als eine ionisch leitende Schicht zur Reduzierung des Übergangs des organi schen Brennstoffs von der Anode zur Kathode zwischengesetzt ist. Obwohl die Verwendung der ionisch leitenden Schicht die Reduzierung des Übergangs unterstützt, wird die ionisch lei tende Schicht nur in Zusammenhang mit einem Schwefelsäure- Elektrolyten verwendet. Daher leiden diese Brennstoffzellen unter den verschiedenen vorher erwähnten Nachteilen bei der Verwendung von Schwefelsäure als einem Elektrolyten. Ange sichts der mit der Benutzung von Schwefelsäure als Elektroly tem verbundenen Probleme wäre es wünschenswert, eine Brenn stoffzelle mit Flüssigeinspeisung zu schaffen, welche keine Schwefelsäure erfordert. Zusätze, wie z. B. Perfluorooctansul fonsäure, Formaldehyd, Trimethoxymethan, Dimethoxymethan und Trioxan wurden vorgeschlagen zur Erzeugung verbesserter Oxi dationsraten für organische Brennstoffe, aber jeder hat sei nen eigenen Nachteil.

Im allgemeinen ist es wünschenswert, flüssige Brennstoffe be reitzustellen, welche eine saubere und effiziente elektroche mische Oxidation innerhalb der Brennstoffzelle durchlaufen. Die effiziente Verwendung organischer Brennstoffe in Direkt oxidations-Brennstoffzellen wird im allgemeinen durch die Leichtigkeit regiert, mit der die organischen Verbindungen anodisch innerhalb der Brennstoffzelle oxidiert werden. Übli che organische Brennstoffe, wie z. B. Methanol, weisen be trächtliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Elektrooxidation auf. Insbesondere involviert die Elektrooxidation organischer Verbindungen, wie z. B. Methanol, einen mehrfachen Elektronen transfer und ist ein sehr behinderter Prozeß mit einigen Zwi schenschritten. Diese Schritte involvieren die dissoziative Adsorption (Adsorption von Fragmenten des dissoziierten Brennstoffmoleküls)des Brennstoffmoleküls zur Bildung aktiver Oberflächenspezies, welche relativ leicht eine Oxidation er leiden. Die Leichtigkeit der dissoziativen Adsorption und Oberflächenreaktion bestimmt üblicherweise die Leichtigkeit der Elektrooxidation. Viele Brennstoffe vergiften die Elek troden der Brennstoffzelle während des Betriebs, was einen andauernden störungsfreien Betrieb verhindert. Resultate aus Ultrahochvakuum-Experimenten zeigen, daß die Verwendung von höheren Alkoholen, wie z. B. Ethanol, CO₂, H⁺, Elektronen und eine Oberflächen-Methyl(CH₃)-Gruppe erzeugt. Diese Oberflä chen-Methylgruppe kann als Gift für die Elektrooxidationsre aktion wirken. Ebenso setzt ein Alkohol mit n Kohlenstoffato men (d. h. Propanol (C3), Butanol (C4), usw.) ein Kohlenwas serstofffragment zur Oberfläche hin frei, welches n-1 Kohlen stoffatome lang ist. Dieses Kohlenwasserstofffragment kann als Gift für die Elektrooxidationsreaktion durch Besetzung von Oberflächenreaktionsplätzen wirken. Wie klar erscheint, wäre es erwünscht, einen verbesserten methanolartigen Brenn stoff bereitzustellen, welcher die Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Brennstoffzusammenset zung für Brennstoffzellen nach Anspruch 1, 2 bzw. 5. Bevor zugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Aus führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer verbesserten organischen Brennstoffzelle mit Flüssigeinspeisung mit einer Festpolymermembran in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein zyklisches Voltammogramm der Funktionstüchtig keit (Wirkungsgrad) eines Reinmethanol/Wasser- Brennstoffes; und

Fig. 3 ein zyklisches Voltammogramm einer Methanol- Ameisensäure-Brennstofflösung in Übereinstimmung mit der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung besteht in einer organischen Brenn stoffzusammensetzung für eine Brennstoffzelle mit Flüssigein speisung. Die Mischung besteht aus Wasser als Basislösungs mittel, einem Alkohol, wie z. B. Methanol, der in Konzentra tionen zwischen 0,5 und 15 Molar (mit einer bevorzugten Kon zentration von 1-4 Molar) vorliegt, und einer Carbonsäure (Carboxylsäure), wie z. B. Ameisensäure, welche in Konzentra tionen zwischen 0,01 Gew.-% und 20 Gew.-% (mit einer bevor zugten Konzentration von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%) vorliegt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung wird Methanol als der Alkohol in dem Brennstoff verwen det, und Ameisensäure (HCOOH) wird dem Brennstoff als Carbon säureadditiv hinzugefügt. Die Ameisensäure bzw. Ameisensäure dient als milder Säureelektrolyt für die Leitung von Protonen innerhalb der Anodenstruktur. Andere Alkohole, wie z. B. Etha nol, n-Propanol oder n-Butanol können ebenfalls einzeln oder in Kombination verwendet werden. Im allgemeinen haben diese Typen von Alkoholen die Strukturformel C_aH_bOH, wobei a eine natürliche Zahl zwischen 1 und 4 und b eine natürliche Zahl zwischen 1 und 9 ist. Weitere Carbonsäuren, wie z. B. Essig säure, Propionsäure (Propansäure) usw., können ebenfalls al leine oder in Kombination verwendet werden, aber nicht mit äquivalenter Effizienz. Im allgemeinen haben diese Typen von Carbonsäuren die Strukturformel C_aH_b(COOH)_c, wobei a 1-3 ist, b 1-7 ist und c 1-3 ist. Niedrige Konzentrationen von haloge nierten AlkylCarbonsäuren können ebenfalls für die Ameisen säure in der Methanol-Säure-Brennstoffmischung ersetzt wer den, um denselben Effekt zu erzielen. Im allgemeinen haben diese Arten von organischen Säuren eine Strukturformel, wel che darstellbar ist als C_aH_bXO₂, wobei a 2-8 ist, b 3-17 ist und X ein Halogen darstellt. Diese Säuren enthalten Fluor und Chlor mit Derivaten von Ameisensäure, Essigsäure usw. Haloge nierte Carbonsäuren haben eine höhere Dissoziationskonstante (pKa) als nicht-halogenierte. Dieser Anstieg in der Dissozia tionskonstante resultiert in einem geringeren pH-Wert für die halogenierten Carbonsäuren und demzufolge in einer erhöhten Ionenleitung. Perhalogenierte Carbonsäuren, wie z. B. Perfluo roessigsäure, haben die höchsten Dissoziationskonstanten, was in einer hohen Ionenleitfähigkeit resultiert. Die Verwendung von organischen Säuren mit Dissoziationskonstanten größer als 5 × 10^-5 ist bevorzugt. Perhalogenierte Carbonsäuren in gerin gen Konzentrationen sollten nicht in signifikanten Vergiftun gen der Katalysatoroberfläche resultieren, da der Hauptver giftungsweg (d. h. die Alkylzerlegung) thermodynamisch be schränkt ist. Obwohl die Methanol-Ameisensäure die beste Funktionstüchtigkeit (Wirkungsgrad) aufweist, können diese weiteren organischen Säuren ebenfalls verwendet werden, je doch mit geringerer Effizienz. Studien in Ultrahochvakuumkam mern haben ergeben, daß die Zerlegung dieser Carbonsäuren auf Metallkatalysatoren mit Platin in dem Freisetzen von Kohlen wasserstofffragmenten resultiert, welche eine Kohlenstoffein heit kleiner als die Carboxyl-Stammsäure sind. Somit setzt Essigsäure Methylgruppen an der Oberfläche frei und Propion säure setzt Ethylgruppen frei, welche eventuell die Brenn stoff-Elektrooxidationsreaktion durch Besetzung wertvoller Katalysatorseiten vergiften können. Jedoch soll dies nicht die Verwendung von höheren organischen Säuren beschränken, und es liegt ebenfalls im Gedanken und Schutzumfang der vor liegenden Erfindung, diese Materialien in Betracht zu ziehen und zu beanspruchen.

Die übliche Benutzung des Terms "molar" für wäßrige Lösungen bedeutet die Anzahl von Molen eines Inhaltsstoffs pro Liter der Alkohol/Wasser-Mischung. Ebenso bedeutet die übliche Ver wendung des Ausdrucks "Gewichtsprozent" beispielsweise die Anzahl von Gramm eines bestimmten Inhaltsstoffs pro hundert Gramm der Endzusammensetzung. Somit kann man durch Berück sichtigen der Dichtedifferenz zwischen Wasser und Alkohol (typische Dichte von 0,81 g/cm³) und der Unterschiede im Mole kulargewicht der verschiedenen Alkohole eine endgültige Alko hol-Carbonsäure-Wassermischung ableiten, welche vollständig in Gewichtsprozent ausgedrückt ist, falls erwünscht. Die fol genden Tabellen beschreiben einige typische Gewichtsprozent sätze von Methanol und Butanol, welche in einer ternären Mi schung gefunden werden würden.

Tabelle 1

Gewichtsprozent Alkohol in ternärer Mischung

Tabelle 2

Gewichtsprozent Alkohol in ternärer Mischung

Als eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung kann eine wäßrige Form der Erfindung mit einem polymerischen Ionenlei ter dem Methanolbrennstoff hinzugefügt werden, um die Ionen leitung zwischen der Anode und dem Elektrolyt zu erleichtern. Ein Beispiel solch eines wäßrigen polymerischen Ionenleiters ist eine 5%ige Nafion™-Lösung in Wasser und Alkohol. (Nafion™ ist ein Copolymer von Tetrafluoroethylen und Perfluorovinyle ther-Sulfonsäure.) Diese Nafion™-Lösung kann ein Zusatz zum Brennstoff in Prozentsätzen im Bereich von 0,01% bis 30% zur Verbesserung der Funktionstüchtigkeit (Wirkungsgrad) der Zelle sein.

Durch Hinzufügung eines milden Säureelektrolyten, wie z. B. Ameisensäure, kann die Elektrodenstruktur vereinfacht werden, da die Ionenleitung innerhalb der Anode eine geringere Bedeu tung hat. Ameisensäure ist ein sauber verbrennender Brenn stoff, welche die Katalysatoren nicht vergiftet, und es wurde herausgefunden, daß er in effizienter Art und Weise mit Methanol kombinierbar ist, um einen neuen binären Brennstoff für Festpolymerelektrolyt-Brennstoffzellen zu schaffen.

Mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren wird eine detaillierte Beschreibung davon, wie die Brennstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einer Brennstoffzelle verwendbar ist, jetzt gegeben werden. In Fig. 1, einer schematischen Darstellung einer Polymermembranelektrolyt-Brennstoffzelle, welche mit der Brennstoffzusammensetzung der vorliegenden Er findung verwendbar ist, hat eine organische Brennstoffzelle 10 mit Flüssigeinspeisung, ein Gehäuse 12, eine Anode 14, ei ne Kathode 16 und eine festpolymerische, Protonen leitende Kationaustauschelektrolyt-Membran 18. Die Anode 14, die Ka thode 16 und die festpolymerische Elektrolytmembran 18 sind vorzugsweise eine einzelne, mehrschichtige, zusammengesetzte Struktur, welche hier als Membran-Elektroden-Anordnung be zeichnet wird. Eine Methanol-Ameisensäure-Brennstofflösung 20 wird in eine Anodenkammer 22 des Gehäuses 12 eingeführt. Die Brennstoff/Wasser/Kohlendioxid-Nebenproduktmischung 31 wird durch einen Auslaßport 23 abgezogen. Sauerstoff oder Luft 21 wird in eine Kathodenkammer 28 innerhalb des Gehäuses 12 ein geführt.

Vor der Verwendung wird die Anodenkammer 22 mit der Methanol- Ameisensäure-Brennstofflösung 20 gefüllt, und die Kathoden kammer 28 wird mit Luft oder Sauerstoff 21 gefüllt. Während des Betriebs zirkuliert die Brennstofflösung vorbei an der Anode, während Sauerstoff oder Luft vorbei an der Kathode zirkuliert. Wenn eine elektrische Last (nicht gezeigt) zwi schen der Anode 14 und der Kathode 16 angeschlossen ist, tritt eine Elektrooxidation der Brennstofflösung an der Anode und eine Elektroreduktion von Sauerstoff an der Kathode auf. Das Auftreten der verschiedenen Reaktionen an der Anode und der Kathode gibt Anlaß zu einer Spannungsdifferenz zwischen den zwei Elektroden. Die durch die Elektrooxidation an der Anode 14 erzeugten Elektronen werden durch die externe Last (nicht gezeigt) geleitet und werden letztlich an der Kathode 16 eingefangen. Wasserstoffionen oder Protonen, welche an der Anode erzeugt werden, werden direkt über das Membranelektro lyt zur Kathode transportiert. Somit wird ein Stromfluß durch einen Fluß von Ionen durch die Zelle und Elektronen durch die externe Last aufrechterhalten.

Die Anode 14, die Kathode 16 und die Membran 18 bilden eine einzelne zusammengesetzte Schichtstruktur. Die Membran sollte eine geringe Permeabilität für den flüssigen Brennstoff auf weisen. Bei einer Implementierung ist die Membran 18 aus Na fion™, einem perfluorinierten Protonenaustausch-Membran material gebildet. Obwohl Nafion™-Membranen effektiv als eine Protonen leitende, festpolymerische Elektrolytmembran sind, können andere Membranmaterialien ebenfalls verwendet werden, beispielsweise Membranen aus modifiziertem perfluoriniertem Sulfonsäurepolymer, wie z. B. Aciplex™, und Polymermembranen, wie z. B. XUS13204.10, welche in ihren Eigenschaften ähnlich wie Nafion™ sind, sind ebenfalls verwendbar. Membranen aus Polyethylen und Polypropylen-Sulfonsäure, Polystyrol- Sulfonsäure, weiteren PolyKohlenwasserstoff-basierten Sulfon säuren und Zusammensetzungen von zwei oder mehreren Arten von Protonen austauschenden Membranen können ebenfalls verwendet werden, und zwar abhängig von der Temperatur und der Dauer des Brennstoffzellenbetriebs.

Die Anode 14 ist typischerweise aus Platin-Ruthenium- Legierungspartikeln entweder als feine Metallpulver, d. h. "ungelagert", oder verteilt auf Hochoberflächenbereich- Kohlenstoff, d. h. "gelagert" gebildet. Der Hochoberflächenbe reich-Kohlenstoff kann ein Material, wie z. B. Vulkan XC-72A, sein. Eine Kohlenstoffaser-Folienträgereinrichtung (nicht ge zeigt) kann verwendet werden, um einen elektrischen Kontakt mit den Partikeln des Elektrokatalysators zu bilden.

Die Kathode 16 ist eine Gasdiffusionselektrode, in der Pla tinpartikel an eine Seite der Membran 18 bondiert sind. Unge lagertes Platinschwarz (Brennstoffzellenqualität), oder gela gerte Platinmaterialiensind für die Kathode geeignet. Wie bei der Anode werden die Kathodenmetallpartikel vorzugsweise auf einem Kohlenstoff-Trägermaterial angebracht. Die Beladung der elektrokatalytischen Partikel auf den Kohlenstoffträger liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5-4,0 mg/cm². Die elektrokata lytische Legierung und der Kohlenstoffaserträger enthalten 10-50 Gew.-% Teflon™ zum Erzeugen der Hydrophobie, die not wendig ist, um eine Drei-Phasen-Grenze zu erzeugen, und zum Erzielen einer effizienten Beseitigung des durch die Elektro reduktion des Sauerstoffs erzeugten Wassers.

Vorzugsweise wird das Oxidationsmittel (Sauerstoff oder Luft) an der Kathode 16 vorbei bei Drucken im Bereich von 69.10³-207.10³ N/m² (10 bis 30 psi) zirkuliert. Drucke größer als der Umgebungsdruck verbessern den Massentransport von Sauer stoff zu den Plätzen der chemischen Reaktionen, insbesondere bei hohen Stromdichten. Durch die elektrochemische Reaktion an der Kathode erzeugtes Wasser wird aus der Kathodenkammer 28 durch die Strömung von Sauerstoff durch den Port 30 trans portiert.

Fig. 2 ist ein zyklisches voltammetrisches Profil zum Demon strieren der Funktionstüchtigkeit (Wirkungsgrad) der Metha noloxidation in einer reinen Methanol/Wasser-Lösung, wie beim Stand der Technik praktiziert. Die Ionenleitfähigkeit ist ge ring, was in einem zyklischen voltammetrischen Profil resul tiert, das in essentieller Art und Weise einen Widerstand wiedergibt, und zwar aufgrund der hohen Zellimpedanz. Im Ge gensatz dazu zeigt Fig. 3 die Verbesserung in der Methano loxidation bei der Hinzufügung von Ameisensäure. Die Ionen leitfähigkeit ist stark verbessert, und die Methanoloxidation tritt deutlich auf, wie durch den großen Anstieg im Strom de monstriert.

Zusammenfassend kann aus der vorhergehenden Beschreibung ent nommen werden, daß eine Methanol-Ameisensäure- Brennstofflösung einzigartige Vorteile für festpolymerische Membranbrennstoffzellen bietet, ohne die Notwendigkeit korro siver Elektrolytzusätze oder teurer Elektrodenmodifizierer. Keine Mineralsäure liegt vor in der flüssigen Brennstoff- und Wassermischung, und als solches ist eine Säure-induzierte Korrosion der Zellkomponenten, welche bei Säure-basierten Or ganikum/Luft-Brennstoffzellen nach dem Stand der Technik auf treten kann, vermieden. Dies bietet eine beträchtliche Flexi bilität in der Auswahl der Materialien für die Brennstoffzel le und der zugehörigen Untersysteme. Weiterhin degradiert, anders als bei Brennstoffzellen, welche Kaliumhydroxid als flüssigen Elektrolyten enthalten, die Zellfunktionstüchtig keit nicht, weil lösliche Carbonate nicht gebildet werden. Eine Methanol-Ameisensäure-Brennstofflösung für direkte Methanol-Brennstoffzellen eliminiert die Notwendigkeit von korrosiven Säuren und vereinfacht den Anoden- Herstellungsprozeß.

Claims

1. Brennstoffzusammensetzung für Brennstoffzellen bestehend aus einer wäßrigen Lösung eines oder mehrerer Alkohole der Formel C_aH_bOH, wobei a = 1-4 und b = 1-9 ist, und einer oder mehreren Carbonsäuren der Formel C_eH_f(COOH)_g, wobei e = 0-3, f = 1-7 und g = 1-3 ist, wobei der Alkohol in der wäßrigen Lösung in einer Konzentration von 1,28-99,99 Gew.-% und die Carbonsäure in einer Konzentration von 0,01-20 Gew.-% vorliegt.

2. Brennstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol Methanol und die Carbonsäure Ameisensäure ist, wobei das Methanol in der wäßrigen Lösung in einer Konzentration von 1,28-54,08 Gew.-% und die Ameisensäure in einer Konzentration von 0,01-20 Gew.-% vorliegt.

3. Brennstoffzusammensetzung für Brennstoffzellen bestehend aus einer wäßrigen Lösung eines oder mehrerer Alkohole der Formel C_aH_bOH, wobei a = 1-4 und b = 1-9 ist, einer oder mehreren Carbonsäuren der Formel C_eH_f(COOH)_g, wobei e = 0-3, f = 1-7 und g = 1-3 ist, und/oder einer halogenierten Alkylcarbonsäure der Formel C_cH_dXO₂, wobei c = 2-8, d = 3-17 und X ein Halogen ist, wobei der Alkohol in der wäßrigen Lösung in einer Konzentration von 1,28-99,9 Gew.-% und die Carbonsäure in einer Konzentration von 0,01-20 Gew.-% vorliegt.

4. Brennstoffzusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese frei von Schwefelsäure ist.