உலோக நுரை - எரிபொருள் செல் குளிர் தொடக்க செயல்திறன் மேம்படுத்தல்

வணிகமயமாக்கப்பட்டதுஉலோக நுரைகள்அவற்றின் நுண்துளை நுண்கட்டுமானம், அதிக போரோசிட்டி மற்றும் நல்ல இயந்திர வலிமை காரணமாக எரிபொருள் செல்களுக்கான வழக்கமான ஓட்டப்பந்தய வீரர்களுக்கு தற்போது நல்ல சாத்தியமான மாற்றாக உள்ளது.
முதலில், அறை வெப்பநிலையில் சாதாரண வேலை நிலைமைகளின் கீழ் பேட்டரியின் துருவமுனைப்பு செயல்திறன் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. மின்கலத்தின் செயல்திறனைக் கட்டுப்படுத்தும் முக்கிய மின்முனையானது கேத்தோட் என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, இரண்டு ஒற்றை செல்களின் நேர்மின்முனைக்கும் வழக்கமான இணையான ஓட்டப் பாதைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் வழக்கமான இணையான ஓட்டப் பாதைகள் முறையே புதிய நிக்கல்-உலோக நுரை ஓட்டப் புலத்துடன் கேத்தோடிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இரண்டு ஓட்டப் புலங்களில் உள்ள ஓட்ட வேறுபாடுகள் மற்றும் செயல்திறன் வேறுபாடுகளை இன்னும் தெளிவாகப் பிரதிபலிக்க, ஆய்வு 1.5 செ.மீ × 20 செ.மீ அளவுள்ள மெல்லிய செல் ஓட்டப் புலத்தைப் பயன்படுத்தியது (வாயுக்கள் அனைத்தும் நீண்ட பக்கமாகப் பாய்ந்தன), இது அசல் கலத்தை ஓரளவு இழந்தது. செயல்திறன், எனவே, செல் துருவமுனைப்பு செயல்திறன் அதிகமாக இல்லை. கூடுதலாக, சோதனையில் இரண்டு கலங்களுக்கும் ஒரே MEA (Nafion-112) பயன்படுத்தப்பட்டது. நுரை உலோக ஓட்டப் புலத்தில் உள்ள சிறிய ஓட்டம் சேனலின் அதிக வளைவு காரணமாக, இரண்டு முனைகளிலும் அழுத்தம் வீழ்ச்சியானது வழக்கமான ஓட்டப் புலத்தில் உள்ள எளிய நீண்ட நேரான பாயும் சேனலுடன் ஒப்பிடும்போது அதிகமாக உள்ளது, இது கேத்தோடிற்கு வாயு விநியோகத்தை அதிகரிக்கிறது, இயக்க அழுத்தம், மற்றும் மின்வேதியியல் எதிர்வினை விகிதம், மற்றும் அதே நேரத்தில், அது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு அதிக அழுத்த வாயு இயந்திர சக்தியை உட்கொள்ள வேண்டும் மற்றும் உந்தி இழப்பை அதிகரிக்கிறது. கொண்ட செல்களுக்கு அதிகபட்ச ஆற்றல் அடர்த்தி அதிகமாக உள்ளதுஉலோக நுரைஓட்டப் புலங்கள், குறைந்த மின்னோட்டங்களில், மின் அடர்த்தியானது வழக்கமான ஓட்ட புல செல்களை விட சற்று குறைவாக இருக்கும். ஒட்டுமொத்தமாக, உலோக நுரை ஓட்டம் புலத்தைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள் இன்னும் குறிப்பிடத்தக்கவை. நீண்ட காலத்திற்கு, நுரை உலோக ஓட்டப் புலத்தில் அதிக சீரான வாயு மற்றும் திரவ நீர் ஓட்டம் காரணமாக, ஒரு குறுகிய ஓட்ட புலம் நடைமுறை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம், அல்லது கேத்தோடு மற்றும் அனோட் செங்குத்து குறுக்கு விநியோகம் (அனோட் வாயு பாய்கிறது. பாரம்பரிய ஓட்டக் கால்வாயின் நீண்ட பக்கம், நுரை ஓட்டப் புலத்தின் குறுகிய பக்கத்தில் கேத்தோடு வாயு பாய்கிறது), இது கேத்தோடு இன்லெட் மற்றும் அவுட்லெட் பிரஷர் துளியால் ஏற்படும் உந்தி இழப்பை மேலும் குறைக்கிறது, இதனால் உணரப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. பேட்டரி செயல்திறன் மேம்பாடு, மற்றும் நீண்ட காலத்திற்கு அடையக்கூடிய பாரம்பரிய ஃப்ளோ சேனலை விட ஒப்பிடக்கூடிய அல்லது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியை பராமரிக்கவும். எனவே, பாரம்பரிய ஓட்ட சேனலுடன் ஒப்பிடக்கூடிய அல்லது அதைவிடக் குறைவான உந்தி இழப்பை பராமரிக்கும் போது செல் செயல்திறனின் மேம்பாட்டை உணரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
மறுபுறம், துணை பூஜ்ஜிய தொடக்க நிலைகளின் கவலையை நிவர்த்தி செய்ய, எரிபொருள் கலங்களின் மாறும் தொடக்க செயல்திறனை முறையே நிலையான மின்னோட்டம் மற்றும் நிலையான மின்னழுத்த முறைகளின் கீழ் கேத்தோடில் உள்ள நுரை உலோக ஓட்டம் மற்றும் வழக்கமான இணையான ஓட்ட சேனலுடன் ஒப்பிடுகிறோம்.
மறுபுறம், பிரபலமான துணை-பூஜ்ஜிய தொடக்க நிலைக்காக, எரிபொருள் கலங்களின் மாறும் தொடக்க செயல்திறனை முறையே நிலையான மின்னோட்டம் மற்றும் நிலையான மின்னழுத்த முறைகளின் கீழ் கேத்தோடில் உள்ள நுரை உலோக ஓட்டம் மற்றும் வழக்கமான இணையான ஓட்ட சேனலுடன் ஒப்பிடுகிறோம்.
நுரை-உலோக ஓட்டப் புலமானது, தொடக்க மற்றும் வெற்றிகரமான தொடக்கத்தின் போது நிலையான செல் செயல்திறனுடன் சிறந்த நன்மைகளைக் காட்டுகிறது, மாறாக, வழக்கமான இணை-ஓட்டம் சேனல் செல், செயல்பாட்டின் போது குறைந்த மற்றும் நிலையற்ற செல் வெளியீடு மின்னழுத்தத்துடன், வெப்ப உற்பத்தி விகிதம் மற்றும் வெப்பநிலையை மேம்படுத்துகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு உயர்வு விகிதம், ஆனால் குறைவான ஓட்டம் வழிகள் காரணமாக, ஐசிங் மற்றும் அடைப்புக்கான சாத்தியம் நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கிறது (ஓட்டம் சேனல்களின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து), இது வழிவகுக்கிறது அதன் ஏற்ற இறக்கமான செல் வெளியீட்டு செயல்திறன் இருப்பினும், பனி அடைப்பு ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பு நேரியல் முறையில் அதிகரிக்கிறது (ஓட்டம் சேனல்களின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து), இதன் விளைவாக ஏற்ற இறக்கமான செல் வெளியீட்டு செயல்திறன் மற்றும் தொடக்க தோல்விக்கான வாய்ப்புகள் அதிகரிக்கும்.
சுருக்கமாக, எரிபொருள் கலத்தின் சிறந்த நுண்துளை அமைப்புநுரை உலோகம்அறை வெப்பநிலை செயல்பாடு மற்றும் சப்-ஜீரோ டைனமிக் ஸ்டார்ட்அப் நிலைகள் ஆகிய இரண்டின் கீழும் ஒரு பாரம்பரிய "ட்ரெஞ்ச்-ரிட்ஜ்" ஃப்ளோ சேனலுடன் செல் மீது ஓட்ட புலம் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.
அறை வெப்பநிலையில் பேட்டரியின் அதிகபட்ச ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் இறுதி மின்னோட்ட அடர்த்தி சுமார் 25% அதிகரித்துள்ளது;
துணை பூஜ்ஜிய தொடக்க நிலைமைகளின் கீழ், நுரை உலோக ஓட்டம் கொண்ட பேட்டரிகளின் செயல்திறன் தொடங்கும் போது மென்மையாக இருக்கும், மேலும் குறைந்த வெப்பநிலை சுய-தொடக்க திறன் பெரிதும் மேம்படுத்தப்படுகிறது.
கூடுதலாக, நுரை உலோகப் பொருட்களுக்கான மிகவும் உகந்த சிகிச்சைகள், கடத்துத்திறனை அதிகரிக்க தங்க முலாம், மிகவும் பொருத்தமான ஹைட்ரோபோபிசிட்டி மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு சிகிச்சைகள் மற்றும் பயன்பாடுநுரை பொருட்கள்மேலும் உகந்த துளை அளவுகள், போரோசிட்டி மற்றும் சுருக்க விகிதங்கள், எரிபொருள் கலத்தின் செயல்பாட்டு செயல்திறனை மேலும் வலுப்படுத்தும் மற்றும் குளிர்-தொடக்க சுழற்சியின் நீடித்த தன்மையை அதிகரிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.