分会场

燃料电池与储能

摘要

金属泡沫（MF）流场在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中具有广阔的应用前景。由于其对质子交换膜燃料电池内部流动和传热传质的影响，原有的基于“沟-脊”式流场的电极结构在金属泡沫燃料电池中已不再适用。本文通过实验研究了气体扩散电极（GDL）孔径分布对标准工作温度的泡沫流场质子交换膜燃料电池性能以及低温环境下的冷启动性能的影响，讨论了不同的加载策略对电池冷启动的影响。结果表明，在标准工作温度（70℃），全加湿条件下，具有较大的GDL平均孔径的燃料电池因为更好的传质效果表现出更好的稳态电化学性能, 尤其是在高电流密度下。相反，动态测试过程中，具有较小的GDL平均孔径的燃料电池由于更好的抗水淹能力而表现出更稳定的动态性能。在低于冰点温度下，由于较小的传质阻抗和优越的存水储冰能力，具有大平均孔径、平滑孔径梯度分布的GDL有助于强化电池的低温启动性能。此外，相较于恒定电压的加载模式，阶梯变电压的加载模式由于其适当的产热速率和产水速率，可以显著提升燃料电池在低温下运行的时间。本文的研究结果为改善泡沫流场质子交换膜燃料电池电池性能和冷启动的电极优化提供了物理依据。

关键词

气体扩散层;金属泡沫流场;水淹;冷启动;加载方式

电子U盘全文仅限大会已缴费参会代表下载。

您还没有登录，请您先 点击这里登录