Ewyn metel - Cell Tanwydd Gwella Perfformiad Cychwyn Oer

Wedi'i fasnacheiddioewynau metelar hyn o bryd yn ddewis amgen posibl da i redwyr confensiynol ar gyfer celloedd tanwydd oherwydd eu microstrwythur mandyllog, mandylledd uchel, a chryfder mecanyddol da.
Yn gyntaf, dadansoddwyd perfformiad polareiddio'r batri o dan amodau gwaith arferol ar dymheredd yr ystafell. O ystyried mai'r catod yw'r prif electrod sy'n cyfyngu ar berfformiad y batri, defnyddir llwybrau llif cyfochrog confensiynol ar gyfer anod y ddwy gell sengl, a defnyddir llwybrau llif cyfochrog confensiynol ar gyfer y catod gyda maes llif ewyn nicel-metel newydd, yn y drefn honno.
Er mwyn adlewyrchu'n fwy amlwg y gwahaniaethau llif a'r gwahaniaethau perfformiad yn y ddau faes llif, defnyddiodd yr astudiaeth faes llif celloedd main gyda maint o 1.5 cm × 20 cm (roedd y nwyon i gyd yn llifo ar hyd yr ochr hir), a gollodd y gell wreiddiol rywfaint. perfformiad, ac felly, nid oedd y perfformiad polareiddio celloedd yn uchel. Yn ogystal, defnyddiwyd yr un MEA (Nafion-112) ar gyfer y ddwy gell yn y prawf. Oherwydd crymedd uwch y sianel llif bach yn y maes llif metel ewyn, mae'r gostyngiad pwysau ar y ddau ben yn uwch o'i gymharu â'r sianel llif syth hir syml yn y maes llif confensiynol, sy'n gwella'r cyflenwad nwy i'r catod, y llawdriniaeth. pwysau, a'r gyfradd adwaith electrocemegol, ac ar yr un pryd, mae angen iddo ddefnyddio mwy o bŵer injan nwy dan bwysedd i ryw raddau ac yn cynyddu'r golled pwmpio. Mae'r dwysedd pŵer uchaf yn uwch ar gyfer celloedd âewyn metelmeysydd llif, tra ar gerhyntau isel, mae'r dwysedd pŵer ychydig yn is na'r hyn o gelloedd maes llif confensiynol. Ar y cyfan, mae manteision defnyddio maes llif ewyn metel yn dal yn sylweddol. Yn y tymor hir, oherwydd y llif dŵr nwy a hylif mwy unffurf yn y maes llif metel ewyn, gellir defnyddio maes llif byrrach mewn cymwysiadau ymarferol, neu ddefnyddio croes-gyflenwad fertigol catod ac anod (mae nwy anod yn llifo ar hyd y ochr hir y sianel llif traddodiadol, mae nwy catod yn llifo ar hyd ochr fer y maes llif ewyn), sy'n lleihau ymhellach y golled bwmpio a achosir gan y cwymp pwysau mewnfa ac allfa catod, ac felly disgwylir iddo wireddu gwelliant y batri perfformiad, a hyd yn oed cynnal dwysedd pŵer cymharol neu hyd yn oed yn uwch na'r sianel llif traddodiadol, y gellir ei gyflawni yn y tymor hir. Felly, disgwylir i wella perfformiad celloedd tra'n cynnal y golled bwmpio tebyg i neu hyd yn oed yn is na'r sianel llif traddodiadol.
Ar y llaw arall, er mwyn mynd i'r afael â phryder amodau cychwyn is-sero, rydym yn cymharu'n gynhwysfawr berfformiad cychwyn deinamig celloedd tanwydd â maes llif metel ewyn a sianel llif cyfochrog confensiynol yn y catod o dan ddulliau foltedd cyson cyfredol a chyson, yn y drefn honno.
Ar y llaw arall, ar gyfer y cyflwr cychwyn is-sero poblogaidd, rydym yn cymharu perfformiad cychwyn deinamig celloedd tanwydd yn gynhwysfawr â maes llif metel ewyn a sianel llif cyfochrog confensiynol yn y catod o dan ddulliau foltedd cyson cyfredol a chyson, yn y drefn honno.
Mae'r maes llif ewyn-metel yn dangos manteision rhagorol, gyda pherfformiad celloedd sefydlog yn ystod cychwyn a chychwyn llwyddiannus, tra i'r gwrthwyneb, mae'r gell sianel llif cyfochrog confensiynol, gyda foltedd allbwn celloedd is ac ansefydlog yn ystod gweithrediad, yn gwella'r gyfradd cynhyrchu gwres a thymheredd. cyfradd codi i raddau, ond oherwydd y llai o sianeli llif, mae'r posibilrwydd o eisin a chlocsio yn cynyddu'n llinol (yn dibynnu ar nifer y sianeli llif), sy'n arwain at ei berfformiad allbwn celloedd cyfnewidiol Fodd bynnag, mae'r tebygolrwydd o rew clogio yn cynyddu'n llinol (yn dibynnu ar nifer y sianeli llif), gan arwain at berfformiad allbwn celloedd cyfnewidiol a mwy o debygolrwydd o fethiant cychwyn.
I grynhoi, mae strwythur mandyllog ardderchog y gell tanwydd gydametel ewynmae gan faes llif fanteision sylweddol dros y gell gyda sianel llif “ffos-crib” draddodiadol o dan weithrediad tymheredd ystafell ac amodau cychwyn deinamig is-sero.
Mae dwysedd pŵer uchaf a dwysedd cyfredol y batri yn y pen draw ar dymheredd ystafell yn cynyddu tua 25%;
O dan amodau cychwyn is-sero, mae perfformiad batris â maes llif metel ewyn yn llyfnach wrth gychwyn, ac mae'r gallu hunan-gychwyn tymheredd isel wedi'i wella'n fawr.
Yn ogystal, mae'r defnydd o driniaethau mwy optimized ar gyfer deunyddiau metel ewyn, megis platio aur i wella dargludedd, hydroffobigedd mwy priodol a thriniaethau ymwrthedd cyrydiad, a'r defnydd odeunyddiau ewyngyda meintiau mandwll mwy optimized, mandylledd, a chymarebau cywasgu, disgwylir i gryfhau ymhellach berfformiad gweithredol y gell tanwydd a gwella gwydnwch y cylch cychwyn oer.