發(fā)布時間：2017-10-13 21:14

  本文關(guān)鍵詞：PEM燃料電池膜電極中的水傳輸行為

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【摘要】：為避免電池"水淹",PEM燃料電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的多余水必須及時排出.基于陰極催化層(CL)與氣體擴(kuò)散層(GDL)之間極易發(fā)生的"水淹"特點,建立實驗?zāi)Ｐ?分析陰極催化層產(chǎn)生的水穿透碳紙氣體擴(kuò)散層材料到達(dá)氣體流道的路徑與阻力.在縱向傳輸過程中,GDL中最大孔中的最小孔徑是限制水滲透的主要阻力.只有當(dāng)水頭壓力足夠大時,水才能進(jìn)入并且穿過這些限制孔徑的孔到達(dá)GDL材料表面.對于碳紙GDL材料,水在這些孔中流動時所需壓力(~1kPa)顯著小于水初始穿透這些孔所需壓力(~6kPa).增加微孔層(MPL)會明顯增加液態(tài)水的穿透阻力,MPL層中不同Teflon含量對水滲透壓力影響不大.對碳紙GDL材料設(shè)置引導(dǎo)孔能顯著降低液態(tài)水的滲透壓力,有助于提升燃料電池中的水管理能力.
【作者單位】： 武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國家重點實驗室;武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所;
【關(guān)鍵詞】： 燃料電池 水傳輸 氣體擴(kuò)散層 限制孔 滲透壓力
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2013AA110201) 美國國家科學(xué)基金資助項目(0903661)
【分類號】：TM911.4
【正文快照】： 氣體擴(kuò)散層(GDL)是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中電極的必要組成部分.碳紙GDL材料的多孔性使得其具備將反應(yīng)氣體從流道輸送到催化層(CL)中,和將水從CL中輸送到流道中的功能.GDL必須滿足電傳導(dǎo)性,同時也需要滿足用來防止水塞滿擴(kuò)散層中微孔的疏水特性.電池“水淹”會導(dǎo)致反應(yīng)氣

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本文編號：1027099