RM新时代足球交易平台-体育频道

0

聯(lián)系方式

參展聯(lián)系:021-3114 8748
參觀(guān)聯(lián)系:138 1785 1721
媒體聯(lián)系:138 1785 1721
QQ:3326911596
郵箱:busexpo@sgexpo.cn

行業(yè)新聞

新型一體化GDL助氫燃料電池提升性能

發(fā)布時(shí)間:2023-09-26 09:14:31  
0

國際氫能展獲悉,如何加強對氫能的利用成為各國科技競爭的熱點(diǎn),其中,質(zhì)子交換膜燃料電池作為以氫氣為能源的能源轉換裝置,具有高效、環(huán)境友好、工作條件溫和等優(yōu)勢,備受關(guān)注。

質(zhì)子交換膜燃料電池快速發(fā)展,但仍面臨氣體傳質(zhì)和水管理薄弱的問(wèn)題,導致體積比功率較低。如何能在節約成本的情況下,進(jìn)一步提升電池性能?

9月25日,記者從中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所獲悉,該所周小春研究員團隊利用激光雕刻技術(shù),以東麗碳紙為基材,設計制備了具有波形流道和微通道脊的新型一體化GDL(氣體擴散層)。其具有豐富的多孔結構,具備優(yōu)異的氣體傳質(zhì)和水管理能力,可提升燃料電池的性能。近日,該成果論文發(fā)表在國際期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。

提升燃料電池性能難在哪

質(zhì)子交換膜燃料電池即氫燃料電池,由流場(chǎng)板、氣體擴散層、微孔層、催化層、質(zhì)子交換膜等組件構成,可用于電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)三輪車(chē)等交通工具以及小型發(fā)電站等。

氣體擴散層位于流場(chǎng)板和催化層之間,在燃料電池中起著(zhù)導電、支撐膜電極、傳質(zhì)、水管理的作用。在質(zhì)子交換膜燃料電池工作中,反應氣體經(jīng)氣體擴散層傳遞到催化層,催化層生成的水經(jīng)由氣體擴散層排出。而反應氣體的傳質(zhì)和水的排出直接影響著(zhù)膜電極性能,較差的氣體傳質(zhì)和水管理能力都會(huì )導致膜電極性能的降低。

為解決傳質(zhì)和水管理薄弱的難題,科學(xué)家曾通過(guò)改變流場(chǎng)板的流道結構,或者采用金屬泡沫、石墨烯泡沫取代傳統流場(chǎng)板等方法,來(lái)提高質(zhì)子交換膜燃料電池的傳質(zhì)能力,提升燃料電池性能。

然而,金屬泡沫以及石墨烯泡沫這種無(wú)流場(chǎng)結構在高電流密度下仍會(huì )存在傳質(zhì)和水管理問(wèn)題,進(jìn)而影響燃料電池的性能。因此,迫切需要新的方法解決這一難題。

新型一體化GDL“合二為一”

目前,氣體擴散層通常由基底層和微孔層構成,其中構成基底層的材料一般是碳紙、碳布等。

周小春團隊經(jīng)過(guò)多年積累,從燃料電池結構入手,經(jīng)過(guò)不斷調試和優(yōu)化,最終以碳紙為基材,利用激光雕刻的方法在碳紙上制備出了流場(chǎng)結構,從而得到新型一體化GDL。這種新型一體化GDL將傳統質(zhì)子交換膜燃料電池中的流場(chǎng)板和氣體擴散層的功能合二為一,能有效解決傳統燃料電池傳質(zhì)和水管理薄弱的問(wèn)題。

團隊成員、論文第一作者何燦介紹,與傳統燃料電池相比,新型一體化GDL具有3個(gè)顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn):一是它簡(jiǎn)化了燃料電池的結構,將氣體擴散層和流場(chǎng)板合為一體,使得GDL一個(gè)部件兼具兩種功能,降低了生產(chǎn)成本;二是具有較寬的濕度耐受性,應用范圍更廣;三是新型一體化GDL具有波形流道和微通道脊的特殊結構,電池性能更高,它能在低倍壓的情況下達到甚至超過(guò)原先燃料電池在高倍壓下的性能,有望降低燃料電池系統空氣壓縮機的能耗,從而提升燃料電池汽車(chē)的續航里程。

未來(lái),團隊希望能繼續在一體化GDL領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,并將其廣泛應用于質(zhì)子交換膜燃料電池和其他能量轉換器件中。

特別推薦:國際氫能與燃料電池展現場(chǎng)參觀(guān)報名

滬公網(wǎng)安備 31011302006542號

RM新时代足球交易平台-体育频道
RM新时代官方 如何加入RM新时代 RM新时代APP官网 新时代RM|登录网址 RM新时代专业团队|首入球时间