মেটাল ফোম - ফুয়েল সেল কোল্ড স্টার্ট পারফরমেন্স এনহান্সমেন্ট

বাণিজ্যিকীকৃতধাতু ফেনাবর্তমানে তাদের ছিদ্রযুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার, উচ্চ ছিদ্রতা এবং ভাল যান্ত্রিক শক্তির কারণে জ্বালানী কোষের জন্য প্রচলিত দৌড়বিদদের একটি ভাল সম্ভাব্য বিকল্প।
প্রথমত, ঘরের তাপমাত্রায় স্বাভাবিক কাজের অবস্থার অধীনে ব্যাটারির মেরুকরণ কর্মক্ষমতা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। ক্যাথোড হল প্রধান ইলেক্ট্রোড যা ব্যাটারির কর্মক্ষমতা সীমাবদ্ধ করে তা বিবেচনা করে, উভয় একক কোষের অ্যানোডের জন্য প্রচলিত সমান্তরাল প্রবাহ পথ ব্যবহার করা হয় এবং প্রচলিত সমান্তরাল প্রবাহ পথগুলি যথাক্রমে একটি নতুন নিকেল-ধাতু ফেনা প্রবাহ ক্ষেত্র সহ ক্যাথোডের জন্য ব্যবহৃত হয়।
দুটি প্রবাহ ক্ষেত্রের মধ্যে প্রবাহের পার্থক্য এবং কর্মক্ষমতা পার্থক্যকে আরও স্পষ্টভাবে প্রতিফলিত করার জন্য, গবেষণায় 1.5 সেমি × 20 সেমি আকারের একটি পাতলা কোষ প্রবাহ ক্ষেত্র ব্যবহার করা হয়েছিল (গ্যাসগুলি সমস্ত দীর্ঘ পাশ দিয়ে প্রবাহিত হয়েছিল), যা কিছুটা মূল কোষটি হারিয়েছিল। কর্মক্ষমতা, এবং সেইজন্য, সেল মেরুকরণ কর্মক্ষমতা উচ্চ ছিল না. উপরন্তু, একই MEA (Nafion-112) পরীক্ষায় উভয় কক্ষের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। ফেনা ধাতব প্রবাহ ক্ষেত্রের ক্ষুদ্র প্রবাহ চ্যানেলের উচ্চ বক্রতার কারণে, উভয় প্রান্তে চাপ হ্রাস প্রচলিত প্রবাহ ক্ষেত্রের সাধারণ দীর্ঘ সরল প্রবাহ চ্যানেলের তুলনায় বেশি, যা ক্যাথোডে গ্যাস সরবরাহ বাড়ায়, অপারেটিং চাপ, এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার হার, এবং একই সময়ে, এটি একটি নির্দিষ্ট ডিগ্রী আরো চাপযুক্ত গ্যাস ইঞ্জিন শক্তি গ্রাস করতে হবে এবং পাম্পিং ক্ষতি বাড়ায়। সর্বাধিক শক্তি ঘনত্ব সঙ্গে কোষ জন্য উচ্চতরধাতু ফেনাপ্রবাহ ক্ষেত্র, কম স্রোতে থাকাকালীন, শক্তির ঘনত্ব প্রচলিত প্রবাহ ক্ষেত্র কোষের তুলনায় সামান্য কম। সামগ্রিকভাবে, একটি ধাতব ফেনা প্রবাহ ক্ষেত্র ব্যবহার করার সুবিধাগুলি এখনও উল্লেখযোগ্য। দীর্ঘমেয়াদে, ফেনা ধাতব প্রবাহ ক্ষেত্রে আরও অভিন্ন গ্যাস এবং তরল জলের প্রবাহের কারণে, একটি সংক্ষিপ্ত প্রবাহ ক্ষেত্র ব্যবহারিক প্রয়োগে ব্যবহার করা যেতে পারে, বা ক্যাথোড এবং অ্যানোড উল্লম্ব ক্রস-সাপ্লাই ব্যবহার করা যেতে পারে (অ্যানোড গ্যাস প্রবাহিত হয় প্রথাগত প্রবাহ চ্যানেলের দীর্ঘ দিকে, ক্যাথোড গ্যাস ফোম প্রবাহ ক্ষেত্রের সংক্ষিপ্ত দিক দিয়ে প্রবাহিত হয়), যা পাম্পিং ক্ষতিকে আরও কমিয়ে দেয় ক্যাথোড খাঁড়ি এবং আউটলেট চাপ ড্রপ, এবং এইভাবে ব্যাটারি কর্মক্ষমতা বর্ধিত উপলব্ধি করা প্রত্যাশিত, এবং এমনকি ঐতিহ্যগত প্রবাহ চ্যানেলের তুলনায় একটি তুলনীয় বা এমনকি উচ্চ শক্তি ঘনত্ব বজায় রাখা, যা দীর্ঘমেয়াদে অর্জন করা যেতে পারে। অতএব, এটি প্রত্যাশিত প্রবাহ চ্যানেলের তুলনায় পাম্পিং ক্ষতি তুলনীয় বা তার চেয়ে কম বজায় রাখার সময় কোষের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি উপলব্ধি করবে।
অন্যদিকে, সাব-জিরো প্রারম্ভিক অবস্থার উদ্বেগকে মোকাবেলা করার জন্য, আমরা যথাক্রমে ধ্রুবক কারেন্ট এবং ধ্রুব ভোল্টেজ মোডের অধীনে ক্যাথোডে ফোম মেটাল প্রবাহ ক্ষেত্র এবং প্রচলিত সমান্তরাল প্রবাহ চ্যানেলের সাথে জ্বালানী কোষের গতিশীল শুরুর কর্মক্ষমতা তুলনা করি।
অন্যদিকে, জনপ্রিয় সাব-জিরো প্রারম্ভিক অবস্থার জন্য, আমরা যথাক্রমে ধ্রুবক কারেন্ট এবং ধ্রুব ভোল্টেজ মোডের অধীনে ক্যাথোডে ফোম মেটাল প্রবাহ ক্ষেত্র এবং প্রচলিত সমান্তরাল প্রবাহ চ্যানেলের সাথে জ্বালানী কোষের গতিশীল প্রারম্ভিক কর্মক্ষমতা তুলনা করি।
ফোম-মেটাল প্রবাহ ক্ষেত্রটি স্টার্টআপ এবং সফল স্টার্টআপের সময় স্থিতিশীল সেল পারফরম্যান্স সহ দুর্দান্ত সুবিধা দেখায়, বিপরীতে, প্রচলিত সমান্তরাল-প্রবাহ চ্যানেল সেল, অপারেশন চলাকালীন নিম্ন এবং অস্থির সেল আউটপুট ভোল্টেজ সহ, তাপ উত্পাদনের হার এবং তাপমাত্রা উন্নত করে। বৃদ্ধির হার একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে, কিন্তু কম প্রবাহ চ্যানেলের কারণে, আইসিং এবং আটকে যাওয়ার সম্ভাবনা রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় (এর উপর নির্ভর করে প্রবাহ চ্যানেলের সংখ্যা), যা এর ওঠানামাকারী সেল আউটপুট কর্মক্ষমতার দিকে পরিচালিত করে তবে, বরফ জমাট বাঁধার সম্ভাবনা রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় (প্রবাহ চ্যানেলের সংখ্যার উপর নির্ভর করে), যার ফলে সেল আউটপুট কর্মক্ষমতা ওঠানামা করে এবং স্টার্ট-আপ ব্যর্থতার সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায়। .
সংক্ষেপে, জ্বালানী কোষের চমৎকার ছিদ্রযুক্ত গঠনফেনা ধাতুঘরের তাপমাত্রা অপারেশন এবং সাব-জিরো ডাইনামিক স্টার্টআপ অবস্থা উভয়ের অধীনে প্রথাগত "ট্রেঞ্চ-রিজ" ফ্লো চ্যানেল সহ কক্ষের উপর প্রবাহ ক্ষেত্রের উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে।
ঘরের তাপমাত্রায় ব্যাটারির সর্বাধিক শক্তি ঘনত্ব এবং চূড়ান্ত বর্তমান ঘনত্ব প্রায় 25% বৃদ্ধি পায়;
সাব-জিরো প্রারম্ভিক অবস্থার অধীনে, ফোম মেটাল ফ্লো ফিল্ড সহ ব্যাটারির কর্মক্ষমতা শুরু করার সময় মসৃণ হয় এবং কম-তাপমাত্রার স্ব-শুরু করার ক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়।
এছাড়াও, ফেনা ধাতব উপকরণগুলির জন্য আরও অপ্টিমাইজড চিকিত্সার ব্যবহার, যেমন পরিবাহিতা বাড়ানোর জন্য সোনার প্রলেপ, আরও উপযুক্ত হাইড্রোফোবিসিটি এবং জারা প্রতিরোধের চিকিত্সা এবং এর ব্যবহারফেনা উপকরণআরও অপ্টিমাইজ করা ছিদ্রের আকার, ছিদ্র, এবং কম্প্রেশন অনুপাতের সাথে, জ্বালানী কোষের কর্মক্ষমতাকে আরও শক্তিশালী করবে এবং কোল্ড-স্টার্ট চক্রের স্থায়িত্ব বাড়াবে বলে আশা করা হচ্ছে।