Schiuma di Metallu - Aumentu di u Rendimentu di a Fuel Cell Cold Start

Cummercializatuspuma di metallusò attualmente una bona alternativa potenziale à i corridori convenzionali per e celle di combustibile per via di a so microstruttura porosa, alta porosità è bona forza meccanica.
Prima, u funziunamentu di polarizazione di a bateria in cundizioni normali di travagliu à a temperatura di l'ambienti hè statu analizatu. In cunsiderà chì u catodu hè l'elettrodu principale chì limita u rendiment di a bateria, i percorsi di flussu parallelu cunvinziunali sò usati per l'anodu di e duie cellule singole, è i percorsi di flussu paralleli convenzionali sò usati per u catodu cù un novu campu di flussu di spuma di nichel-metallu, rispettivamente.
Per riflette più distintamente e differenze di flussu è e differenze di rendiment in i dui campi di flussu, u studiu hà utilizatu un campu di flussu di cellula slender cù una dimensione di 1,5 cm × 20 cm (i gasi tutti scorrivanu longu u latu longu), chì hà persu un pocu a cellula originale. prestazione, è per quessa, a prestazione di polarizazione cellulare ùn era micca alta. Inoltre, a stessa MEA (Nafion-112) hè stata utilizata per e duie cellule in a prova. A causa di a curvatura più alta di u canali di flussu minuscule in u campu di flussu di metallu di schiuma, a caduta di pressione à i dui estremità hè più altu cumparatu cù u canali di flussu simplice longu drittu in u campu di flussu convenzionale, chì aumenta l'approvvigionamentu di gas à u catodu, u funziunamentu. pressure, è u tassu di riazzioni electrochemical, è à u listessu tempu, ci vole à cunsumà più pressurized putenza di mutore di gas à un certu gradu è aumenta a perdita pumping. A densità di putenza massima hè più altu per e cellule cùspuma di metallucampi di flussu, mentri à bassu currenti, a densità di putenza hè ligeramente più bassu cà quellu di e cellule di campu di flussu cunvinziunali. In generale, i vantaghji di usà un campu di flussu di spuma di metallo sò sempre significativi. A longu andà, per via di u flussu di gasu è di l'acqua liquidu più uniforme in u campu di u flussu di metallu in schiuma, un campu di flussu più cortu pò esse usatu in applicazioni pratiche, o l'usu di catodi è anodi verticali cross-supply (gass anodu scorri longu u latu longu di u canali di flussu tradiziunale, u gasu di catodu scorri longu u latu curtu di u campu di flussu di schiuma), chì riduce ancu più a perdita di pumping causata da a caduta di pressione di l'entrata è di l'output di catode, è cusì hè prevista per rializà u rinfurzà. di u funziunamentu di a bateria, è ancu mantene una densità di putenza cumparabile o ancu più altu ch'è u canali tradiziunale di flussu, chì pò esse rializatu à longu andà. Dunque, hè previstu di rializà u rinfurzà di a prestazione di e cellule mantenendu a perdita di pumping paragunabile o ancu più bassa di quella di u canali di flussu tradiziunale.
Per d 'altra banda, per affruntà a preoccupazione di e cundizioni di partenza sottu à zero, paragunemu in modu cumpletu a prestazione dinamica di partenza di celle di combustibile cù u campu di flussu di metallo in schiuma è u canali di flussu parallelu convenzionale à u catodu in modu di corrente constante è di tensione constante, rispettivamente.
Per d 'altra banda, per a populari cundizione di partenza sub-zero, paragunemu in modu cumpletu a prestazione dinamica di partenza di celle di combustibile cù u campu di flussu di metallo in schiuma è u canali di flussu parallelu cunvinziunali à u catodu in modu di corrente constante è di tensione constante, rispettivamente.
U campu di flussu di schiuma-metallu mostra vantaghji eccellenti, cù un rendimentu di cellula stabile durante l'iniziu è un startup successu, mentre chì à u cuntrariu, a cellula di u canali di flussu parallelu convenzionale, cù una tensione di output di cellula più bassa è inestable durante u funziunamentu, migliurà a produzzione di calore è a temperatura. ritmu di crescita in una certa misura, ma per via di menu canali di flussu, a pussibilità di ghiacciata è di l'otturazione aumenta linearmente (sicondu u numeru di canali di flussu), chì porta à a so prestazione fluttuante di output cellula. In ogni casu, a probabilità di l'otturazione di ghiaccio aumenta linearmente (sicondu u numeru di canali di flussu), risultatu in un rendimentu di a pruduzzioni di cellula fluttuante è una probabilità aumentata di fallimentu di start-up.
In riassuntu, l'eccellente struttura porosa di a pila di carburante cùschiuma di metalluU campu di flussu hà vantaghji significativi annantu à a cellula cù un canale di flussu tradiziunale "trinch-ridge" in u funziunamentu di a temperatura di l'ambienti è in e cundizioni di partenza dinamica sottu à zero.
A densità di putenza massima è a densità di corrente finale di a bateria à a temperatura di l'ambienti sò aumentati da circa 25%;
Sottu à e cundizioni di partenza sottu-zero, u funziunamentu di batterie cù u campu di flussu di metallu di schiuma hè più liscia durante l'iniziu, è a capacità d'iniziu di a bassa temperatura hè assai migliurata.
Inoltre, l'usu di trattamenti più ottimisati per i materiali in schiuma metallica, cum'è a placcatura d'oru per rinfurzà a conduttività, trattamenti più adatti di idrofobicità è resistenza à a corrosione, è l'usu dimateriali in schiumacù dimensioni di pori più ottimizzati, porosità è rapporti di compressione, hè previstu di rinfurzà più u funziunamentu di u funziunamentu di a pila di carburante è di rinfurzà a durabilità di u ciculu di partenza à friddu.