Busa Logam - Peningkatan Performa Start Dingin Sel Bahan Bakar

Dikomersialkanbusa logamsaat ini merupakan alternatif potensial yang baik untuk runner konvensional untuk sel bahan bakar karena struktur mikronya yang berpori, porositas tinggi, dan mekanisme yang baik.Di dalamkekuatan kal.
Pertama, kinerja polarisasi baterai dalam kondisi kerja normal pada suhu ruangan dianalisis. Mengingat bahwa katoda adalah elektroda utama yang membatasi kinerja baterai, jalur aliran paralel konvensional digunakan untuk anoda kedua sel tunggal, dan jalur aliran paralel konvensional digunakan untuk katoda dengan nikel-logam baru.Busamedan aliran, masing-masing.
Untuk lebih jelas mencerminkan perbedaan aliran dan perbedaan kinerja di dua medan aliran, penelitian ini menggunakan medan aliran sel ramping dengan ukuran 1,5 cm × 20 cm (semua gas mengalir di sepanjang sisi panjang), yang agak kehilangan kinerja sel asli, dan oleh karena itu, kinerja polarisasi sel tidak tinggi. Selain itu, MEA yang sama (Nafion-112) digunakan untuk kedua sel dalam pengujian. Karena kelengkungan yang lebih tinggi dari saluran aliran kecil di medan aliran logam busa, penurunan tekanan di kedua ujungnya lebih tinggi dibandingkan dengan saluran aliran lurus panjang sederhana di medan aliran konvensional, yang meningkatkan pasokan gas ke katoda, tekanan operasi, dan laju reaksi elektrokimia, dan pada saat yang sama, perlu mengonsumsi lebih banyak daya mesin gas bertekanan hingga tingkat tertentu dan meningkatkan kehilangan pemompaan. Kepadatan daya maksimum lebih tinggi untuk sel denganbusa logammedan aliran, sementara pada arus rendah, kerapatan daya sedikit lebih rendah daripada sel medan aliran konvensional. Secara keseluruhan, keuntungan menggunakan medan aliran busa logam masih signifikan. Dalam jangka panjang, karena aliran gas dan air cair yang lebih seragam di medan aliran logam busa, medan aliran yang lebih pendek dapat digunakan dalam aplikasi praktis, atau penggunaan pasokan silang vertikal katode dan anoda (gas anoda mengalir di sepanjang sisi panjang saluran aliran tradisional, gas katode mengalir di sepanjang sisi pendek medan aliran busa), yang selanjutnya mengurangi kerugian pemompaan yang disebabkan oleh penurunan tekanan masuk dan keluar katode, dan dengan demikian diharapkan dapat mewujudkan peningkatan kinerja baterai, dan bahkan mempertahankan kerapatan daya yang sebanding atau bahkan lebih tinggi daripada saluran aliran tradisional, yang dapat dicapai dalam jangka panjang. Oleh karena itu, diharapkan dapat mewujudkan peningkatan kinerja sel sambil mempertahankan kerugian pemompaan yang sebanding atau bahkan lebih rendah daripada saluran aliran tradisional.
Di sisi lain, untuk menangani masalah kondisi penyalaan di bawah nol, kami secara komprehensif membandingkan kinerja penyalaan dinamis sel bahan bakar dengan medan aliran logam busa dan saluran aliran paralel konvensional di katode dalam mode arus konstan dan tegangan konstan.
Di sisi lain, untuk kondisi awal di bawah nol yang populer, kami secara komprehensif membandingkan kinerja awal dinamis sel bahan bakar dengan medan aliran logam busa dan saluran aliran paralel konvensional di katode dalam mode arus konstan dan tegangan konstan, masing-masing.
Bidang aliran busa-logam menunjukkan keuntungan yang sangat baik, dengan kinerja sel yang stabil selama penyalaan dan penyalaan yang berhasil, sementara sebaliknya, sel saluran aliran paralel konvensional, dengan tegangan keluaran sel yang lebih rendah dan tidak stabil selama operasi, meningkatkan laju produksi panas dan laju kenaikan suhu sampai batas tertentu, tetapi karena saluran aliran yang lebih sedikit, kemungkinan terjadinya lapisan es dan penyumbatan meningkat secara linear (tergantung pada jumlah saluran aliran), yang mengarah pada kinerja keluaran sel yang berfluktuasi. Namun, kemungkinan terjadinya penyumbatan es meningkat secara linear (tergantung pada jumlah saluran aliran), yang mengakibatkan kinerja keluaran sel yang berfluktuasi dan peningkatan kemungkinan kegagalan penyalaan.
Singkatnya, struktur berpori yang sangat baik dari sel bahan bakar denganbusa logamMedan aliran memiliki keuntungan signifikan dibandingkan sel dengan saluran aliran “trench-ridge” tradisional baik pada operasi suhu ruangan maupun kondisi startup dinamis di bawah nol.
Kepadatan daya maksimum dan kepadatan arus akhir dariBateraipada suhu ruangan meningkat sekitar 25%;
Pada kondisi penyalaan di bawah nol, kinerja baterai dengan medan aliran logam busa lebih lancar selama penyalaan, dan kemampuan penyalaan sendiri pada suhu rendah sangat ditingkatkan.
Selain itu, penggunaan perawatan yang lebih optimal untuk bahan logam busa, seperti pelapisan emas untuk meningkatkan konduktivitas, perawatan hidrofobisitas dan ketahanan korosi yang lebih tepat, dan penggunaanbahan busadengan ukuran pori, porositas, dan rasio kompresi yang lebih optimal, diharapkan dapat lebih memperkuat kinerja operasional sel bahan bakar dan meningkatkan daya tahan siklus start dingin.