Fowm tal-metall - Titjib tal-Prestazzjoni tal-Bidu Biesaħ taċ-Ċellola tal-Fjuwil

KummerċjalizzatiFowms tal-metallbħalissa huma alternattiva potenzjali tajba għal runners konvenzjonali għaċ-ċelloli tal-fjuwil minħabba l-mikrostruttura poruża, il-porożità għolja u s-saħħa mekkanika tajba tagħhom.
L-ewwel, ġiet analizzata l-prestazzjoni tal-polarizzazzjoni tal-batterija taħt kundizzjonijiet normali tax-xogħol f'temperatura tal-kamra. Meta wieħed iqis li l-katodu huwa l-elettrodu ewlieni li jirrestrinġi l-prestazzjoni tal-batterija, jintużaw mogħdijiet ta 'fluss paralleli konvenzjonali għall-anodu taż-żewġ ċelloli singoli, u mogħdijiet ta' fluss paralleli konvenzjonali jintużaw għall-katodu b'kamp ġdid tal-fluss tal-fowm tan-nikil-metall, rispettivament.
Biex tirrifletti b'mod aktar distint id-differenzi fil-fluss u d-differenzi fil-prestazzjoni fiż-żewġ oqsma tal-fluss, l-istudju uża qasam tal-fluss taċ-ċelluli Slender b'daqs ta '1.5 ċm × 20 ċm (il-gassijiet kollha nixxew tul in-naħa twila), li xi ftit tilfu ċ-ċellula oriġinali prestazzjoni, u għalhekk, il-prestazzjoni tal-polarizzazzjoni taċ-ċelluli ma kinitx għolja. Barra minn hekk, l-istess MEA (Nafion-112) intuża għaż-żewġ ċelloli fit-test. Minħabba l-kurvatura ogħla tal-kanal tal-fluss ċkejkna fil-qasam tal-fluss tal-metall tal-fowm, il-waqgħa tal-pressjoni fiż-żewġt itruf hija ogħla meta mqabbla mal-kanal tal-fluss dritt twil sempliċi fil-qasam tal-fluss konvenzjonali, li jtejjeb il-provvista tal-gass għall-katodu, it-tħaddim pressjoni, u r-rata ta 'reazzjoni elettrokimika, u fl-istess ħin, jeħtieġ li tikkonsma aktar qawwa tal-magna tal-gass taħt pressjoni sa ċertu grad u żżid it-telf tal-ippumpjar. Id-densità massima tal-qawwa hija ogħla għaċ-ċelloli bilfowm tal-metallkampijiet tal-fluss, filwaqt li f'kurrenti baxxi, id-densità tal-qawwa hija kemmxejn inqas minn dik taċ-ċelloli tal-kamp tal-fluss konvenzjonali. B'mod ġenerali, il-vantaġġi tal-użu ta 'kamp tal-fluss tal-fowm tal-metall għadhom sinifikanti. Fit-tul, minħabba l-fluss tal-gass u l-ilma likwidu aktar uniformi fil-qasam tal-fluss tal-metall tal-fowm, qasam tal-fluss iqsar jista 'jintuża f'applikazzjonijiet prattiċi, jew l-użu ta' provvista inkroċjata vertikali tal-katodu u tal-anodu (flussi tal-gass tal-anodu tul il- naħa twila tal-kanal tal-fluss tradizzjonali, il-gass tal-katodu jiċċirkola tul in-naħa l-qasira tal-qasam tal-fluss tal-fowm), li jkompli jnaqqas it-telf tal-ippumpjar ikkawżat mill-waqgħa tal-pressjoni tad-daħla u l-ħruġ tal-katodu, u għalhekk hija mistennija li tirrealizza t-titjib tal-prestazzjoni tal-batterija, u anke żżomm densità ta 'enerġija komparabbli jew saħansitra ogħla mill-kanal tal-fluss tradizzjonali, li jista' jinkiseb fit-tul. Għalhekk, huwa mistenni li tirrealizza t-titjib tal-prestazzjoni taċ-ċelluli filwaqt li żżomm it-telf tal-ippumpjar komparabbli ma 'jew saħansitra inqas minn dak tal-kanal tal-fluss tradizzjonali.
Min-naħa l-oħra, biex tindirizza t-tħassib ta 'kundizzjonijiet tal-bidu taħt iż-żero, aħna nqabblu b'mod komprensiv il-prestazzjoni dinamika tal-bidu taċ-ċelloli tal-fjuwil b'kamp tal-fluss tal-metall tal-fowm u kanal tal-fluss parallel konvenzjonali fil-katodu taħt modi ta' kurrent kostanti u vultaġġ kostanti, rispettivament.
Min-naħa l-oħra, għall-kundizzjoni tal-bidu popolari taħt iż-żero, aħna nqabblu b'mod komprensiv il-prestazzjoni dinamika tal-bidu taċ-ċelloli tal-fjuwil b'kamp tal-fluss tal-metall tal-fowm u kanal tal-fluss parallel konvenzjonali fil-katodu taħt modi ta 'kurrent kostanti u vultaġġ kostanti, rispettivament.
Il-qasam tal-fluss tal-fowm-metall juri vantaġġi eċċellenti, b'rendiment taċ-ċelluli stabbli waqt l-istartjar u l-istartjar b'suċċess, filwaqt li għall-kuntrarju, iċ-ċellula tal-kanal tal-fluss parallel konvenzjonali, b'vultaġġ tal-ħruġ taċ-ċelluli aktar baxx u instabbli waqt it-tħaddim, ittejjeb ir-rata tal-produzzjoni tas-sħana u t-temperatura rata ta 'żieda sa ċertu punt, iżda minħabba l-inqas kanali tal-fluss, il-possibbiltà ta' silġ u imblukkar tiżdied b'mod lineari (skond in-numru ta 'kanali tal-fluss), li twassal għall-prestazzjoni tal-produzzjoni taċ-ċelluli li tvarja tagħha Madankollu, il-probabbiltà ta 'imblukkar tas-silġ tiżdied b'mod lineari (skond in-numru ta' kanali tal-fluss), li tirriżulta f'rendiment ta 'output taċ-ċelluli li jvarja u probabbiltà akbar ta' falliment tal-bidu.
Fil-qosor, l-istruttura poruża eċċellenti taċ-ċellula tal-fjuwil bilmetall tal-fowmIl-kamp tal-fluss għandu vantaġġi sinifikanti fuq iċ-ċellula b'kanal tal-fluss tradizzjonali ta '"trinka-linja" kemm taħt tħaddim tat-temperatura tal-kamra kif ukoll kundizzjonijiet ta' startup dinamiċi taħt iż-żero.
Id-densità massima tal-qawwa u d-densità tal-kurrent aħħari tal-batterija f'temperatura tal-kamra huma miżjuda b'madwar 25%;
Taħt kundizzjonijiet tal-bidu taħt iż-żero, il-prestazzjoni tal-batteriji b'qasam tal-fluss tal-metall tal-fowm hija aktar lixxa waqt il-bidu, u l-kapaċità ta 'l-awto-start b'temperatura baxxa titjieb ħafna.
Barra minn hekk, l-użu ta 'trattamenti aktar ottimizzati għal materjali tal-metall tal-fowm, bħal kisi tad-deheb biex tissaħħaħ il-konduttività, trattamenti aktar xierqa ta' idrofobiċità u reżistenza għall-korrużjoni, u l-użu ta 'materjali tal-fowmb'daqsijiet tal-pori aktar ottimizzati, porożità, u proporzjonijiet ta 'kompressjoni, huwa mistenni li jkompli jsaħħaħ il-prestazzjoni operattiva taċ-ċellula tal-fjuwil u jsaħħaħ id-durabilità taċ-ċiklu tal-bidu kiesaħ.