燃料电池变截面流道参数的优化：数值分析和分布均匀性评价

摘要

摘要:双极板是质子交换膜燃料电池（PEMFC）堆的核心部件，其结构对堆的性能有很大影响。优化双极板流道参数对提高反应气体的传质性能和除水能力至关重要。在本研究中，建立了交错变截面流道（VCSFC）的三维数值模型，以研究阴极湿度、收缩率、数量和长度对PEMFC性能和均匀性的影响。结果表明，50%的阴极湿度可以最大限度地发挥VCSFC的优势。与不同数量和长度的可变截面结构（VCSS）相比，更高的收缩率导致压降显著增加，传质能力降低，以及不太均匀的电流密度和温度分布。增加流道中的整体气体速度可以有效地提高电流密度和温度的均匀性。对于长度为100mm的通道，使用收缩率为0.25、每个通道中的数量为1、长度为6mm的VCSS布置可以获得最佳结果。

超薄碳层激活Pt纳米颗粒用于双功能全pH值下HER和ORR反应的异质结催化剂