泡沫金属流道对PEMFC性能的影响

摘要：

采用立方孔模型建立泡沫金属流道的三维PEMFC几何模型,并与直流道PEMFC模型进行对比分析,其次研究泡沫金属孔隙率对PEMFC反应气体压力分布、反应气体摩尔分数分布以及极化曲线的影响,在此基础上对泡沫金属流道孔隙率分层和孔隙率梯度进行研究.研究结果表明:与直流道相比,泡沫金属流道PEMFC峰值功率密度提高了23.9％;增大泡沫金属流道的孔隙率,可减小氧气的流动阻力,提高PEMFC的输出性能;增大泡沫金属流道沿气体流动方向或厚度方向的分层数量均能够提高PEMFC的峰值功率密度,并且沿厚度方向的分层方案效果更佳;泡沫金属流道沿厚度方向采用孔隙率梯度设计能够明显提高PEMFC的输出性能.当孔隙率梯度k=5％时,PEMFC的峰值功率密度为0.913 W/cm2,比k=0时提高了3.87％.

关键词：质子交换膜燃料电池、泡沫金属、孔隙率、传质特性、电流密度

所属期刊栏目：53

分类号：TM911.4

资助基金：国家自然科学基金;河北省自然科学基金资助项目;保定市科技计划项目;河北大学校长基金资助项目

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4617-4626