直接メタノール燃料電池
反応生成物として、燃料極では二酸化炭素、空気極では水が生成する。
直接メタノール燃料電池の起電力は、メタノール酸化反応の自由エネルギー変化が-698.2kJ molで、6個の電子が反応するから、
E = -ΔGf / z F= 6.98×10 [J mol] / (6 × 96485 [C mol]) = 1.21 [V]
と計算される。 この値は、水素を燃料とする燃料電池の起電力(1.23V)とそれほど変わらない。
しかし、燃料極に供給されたメタノールは電解質膜を透過して空気極に達する(クロスオーバー現象)ため、空気極は酸素の還元とメタノールの酸化の両方を反映した混成電位となって、電池の開回路電圧が低下する。
加えて、発電時では、メタノールの酸化反応は水素の酸化反応より遅いため、発電時には活性化分極が大きくなり電圧は低下する。 また、メタノール酸化反応の中間生成物である一酸化炭素が触媒毒となり、電極で用いている白金の触媒活性を低下させる(一酸化炭素被毒)。
これらの理由により、一般的に、直接メタノール燃料電池は、水素燃料電池と比較すると性能が低くなる。