Металл хөөс - Түлшний эсийн хүйтэн эхлэлийн гүйцэтгэлийг сайжруулах

Арилжааны зориулалттайметалл хөөснь сүвэрхэг бичил бүтэц, өндөр сүвэрхэг чанар, сайн механик бат бөх чанараараа түлшний эсийн ердийн гүйлтийн сайн боломжит хувилбар юм.
Нэгдүгээрт, өрөөний температурт хэвийн ажиллах нөхцөлд батерейны туйлшралын гүйцэтгэлд дүн шинжилгээ хийсэн. Катод нь батерейны ажиллагааг хязгаарладаг гол электрод гэдгийг харгалзан нэг эсийн анодын хувьд ердийн зэрэгцээ урсгалын замыг, никель-металл хөөсний шинэ урсгалын талбар бүхий катодын хувьд ердийн зэрэгцээ урсгалын замыг тус тус ашигладаг.
Хоёр урсгалын талбайн урсгалын ялгаа болон гүйцэтгэлийн ялгааг илүү тодорхой тусгахын тулд судалгаанд 1.5 см × 20 см хэмжээтэй (хий нь бүгд урт хажуугийн дагуу урсдаг) нарийхан эсийн урсгалын талбайг ашигласан бөгөөд энэ нь анхны үүрийг бага зэрэг алдсан. гүйцэтгэл, тиймээс эсийн туйлшралын гүйцэтгэл өндөр биш байв. Үүнээс гадна туршилтын хоёр эсийн хувьд ижил MEA (Nafion-112) ашигласан. Хөөс металлын урсгалын талбар дахь жижиг урсгалын сувгийн муруйлт өндөр байдаг тул ердийн урсгалын талбайн энгийн урт шулуун урсгалтай харьцуулахад хоёр үзүүрт даралтын уналт өндөр байдаг нь катодын хийн хангамжийг сайжруулдаг. даралт, цахилгаан химийн урвалын хурд, үүнтэй зэрэгцэн илүү даралттай хийн хөдөлгүүрийн хүчийг тодорхой хэмжээгээр хэрэглэж, шахуургын алдагдлыг нэмэгдүүлдэг. Хамгийн их чадлын нягт нь эсийн хувьд илүү өндөр байдагметалл хөөсурсгалын талбарууд, харин бага гүйдэлтэй үед эрчим хүчний нягтрал нь ердийн урсгалын талбайн эсүүдийнхээс арай бага байдаг. Ерөнхийдөө метал хөөсний урсгалын талбайг ашиглах давуу талууд нь чухал хэвээр байна. Удаан хугацаанд хөөсөн металлын урсгалын талбарт илүү жигд хий, шингэн усны урсгалын урсгалын улмаас богино урсгалын талбайг практик хэрэглээнд ашиглах, эсвэл катод ба анодын босоо хөндлөн нийлүүлэлтийг (анодын хийн урсгалын дагуух урсгалыг) ашиглах боломжтой. Уламжлалт урсгалын сувгийн урт тал, хөөсний урсгалын талбайн богино талын дагуу катодын хий урсдаг), энэ нь катодын оролт, гаралтын даралтын уналтаас үүсэх шахуургын алдагдлыг улам бүр бууруулдаг. Тиймээс батерейны гүйцэтгэлийг сайжруулж, урт хугацаанд хүрч болох уламжлалт урсгалын сувгаас харьцуулж болохуйц эсвэл бүр өндөр эрчим хүчний нягтыг хадгалах төлөвтэй байна. Иймээс шахуургын алдагдлыг уламжлалт урсгалын сувагтай харьцуулж болохуйц эсвэл бүр бага байлгахын зэрэгцээ эсийн гүйцэтгэлийг сайжруулах болно гэж найдаж байна.
Нөгөөтэйгүүр, тэгээс доогуур эхлэх нөхцлийн асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд бид тогтмол гүйдлийн болон тогтмол хүчдэлийн горимд катод дахь хөөс металлын урсгалын талбар ба ердийн зэрэгцээ урсгалын суваг бүхий түлшний элементүүдийн динамик эхлэлийн гүйцэтгэлийг иж бүрэн харьцуулж үздэг.
Нөгөөтэйгүүр, түгээмэл тэгээс доогуур эхлэх нөхцлийн хувьд бид тогтмол гүйдэл ба тогтмол хүчдэлийн горимд катодын хөөс металлын урсгалын талбар ба ердийн зэрэгцээ урсгалын суваг бүхий түлшний элементүүдийн динамик эхлэлийн гүйцэтгэлийг иж бүрэн харьцуулж үздэг.
Хөөс-метал урсгалын талбар нь маш сайн давуу талтай бөгөөд эхлүүлэх, амжилттай эхлүүлэх үед эсийн тогтвортой гүйцэтгэлтэй байдаг бол эсрэгээр, ердийн зэрэгцээ урсгалтай сувгийн үүр нь үйл ажиллагааны явцад бага ба тогтворгүй гаралтын хүчдэлтэй, дулаан үйлдвэрлэх хурд, температурыг сайжруулдаг. өсөлтийн хурд тодорхой хэмжээгээр нэмэгддэг боловч урсгалын суваг цөөхөн тул мөсжилт, бөглөрөл үүсэх магадлал шугаман (урсгалын тооноос хамаарч) нэмэгддэг. суваг), энэ нь эсийн гаралтын гүйцэтгэлийн хэлбэлзэлд хүргэдэг Гэсэн хэдий ч мөс бөглөрөх магадлал шугаман (урсгалын сувгийн тооноос хамаарч) нэмэгдэж, улмаар эсийн гаралтын гүйцэтгэлийн хэлбэлзэл, эхлэлийн бүтэлгүйтлийн магадлал нэмэгддэг.
Дүгнэж хэлэхэд түлшний эсийн маш сайн сүвэрхэг бүтэцтэйхөөс металлурсгалын талбар нь тасалгааны температурт ажиллах ба 0-ээс доош динамик эхлүүлэх нөхцөлд уламжлалт "шулуун нуруу" урсгалын сувагтай эсээс ихээхэн давуу талтай.
Өрөөний температурт батерейны хамгийн их эрчим хүчний нягтрал ба гүйдлийн эцсийн нягт нь ойролцоогоор 25% -иар нэмэгддэг;
0-ээс доошгүй эхлэх нөхцөлд хөөс металлын урсгалын талбар бүхий батерейны гүйцэтгэл нь эхлэх үед жигд болж, бага температурт өөрөө асаах чадвар ихээхэн сайжирдаг.
Нэмж дурдахад, хөөс металлын материалд илүү оновчтой боловсруулалт, тухайлбал цахилгаан дамжуулах чанарыг сайжруулахын тулд алтаар бүрэх, илүү тохиромжтой гидрофобик ба зэврэлтэнд тэсвэртэй эмчилгээ,хөөс материалнүх сүвний хэмжээ, сүвэрхэг чанар, шахалтын харьцааг илүү оновчтой болгох нь түлшний эсийн үйл ажиллагааны гүйцэтгэлийг улам бэхжүүлж, хүйтэн эхлэх мөчлөгийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх болно.