PEMFC阴极氧气传递的动态响应特性

摘要：

本文建立了一个二维动态模型研究动态情况下阴极的氧气传递过程，考察不同阶跃电流密度、阴极相对湿度、空气过量系数条件下阴极气体扩散层和催化层的氧气摩尔分数的动态变化，以及电池电压的动态响应曲线。模拟结果与文献中的实验数据吻合良好。当电流阶跃增大时，催化层氧气消耗增加，达到稳态所需的时间缩短，但在瞬间会出现“缺气”现象，当电流阶跃过大，电池电压无法在阶跃后重新达到稳态，电池性能降低。相对湿度增大，达到稳态的时间过长，氧气摩尔分数降低加快，会明显影响到电池电压的动态响应。增大阴极空气过量系数对提高催化层的氧气摩尔分数有利，但会增加达到稳态的时间，有利于电池电压的动态响应。

关键词：质子交换膜燃料电池、氧气传递、动态响应、扩散层、催化层

分类号：TQ015.9;TP391.9;O6-39(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金20906007

在线出版日期：2013-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：497-501