میٹل فوم - فیول سیل کولڈ سٹارٹ پرفارمنس میں اضافہ

کمرشلائزڈدھاتی جھاگفیول سیلز کے لیے فیول سیلز کے لیے روایتی دوڑنے والوں کے لیے ان کے غیر محفوظ مائکرو اسٹرکچر، اعلی پوروسیٹی، اور اچھی میکانکی طاقت کی وجہ سے فی الحال ایک اچھا ممکنہ متبادل ہے۔
سب سے پہلے، کمرے کے درجہ حرارت پر عام کام کرنے والے حالات میں بیٹری کی پولرائزیشن کارکردگی کا تجزیہ کیا گیا۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ کیتھوڈ مرکزی الیکٹروڈ ہے جو بیٹری کی کارکردگی کو محدود کرتا ہے، روایتی متوازی بہاؤ کے راستے دونوں واحد خلیوں کے انوڈ کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، اور روایتی متوازی بہاؤ کے راستے بالترتیب ایک نئے نکل میٹل فوم فلو فیلڈ کے ساتھ کیتھوڈ کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔
دو بہاؤ کے شعبوں میں بہاؤ کے فرق اور کارکردگی کے فرق کو زیادہ واضح طور پر ظاہر کرنے کے لیے، مطالعہ نے 1.5 سینٹی میٹر × 20 سینٹی میٹر کے سائز کے ساتھ ایک پتلی سیل فلو فیلڈ کا استعمال کیا (گیسیں تمام لمبی طرف سے بہتی تھیں)، جس نے کسی حد تک اصل سیل کو کھو دیا۔ کارکردگی، اور اس وجہ سے، سیل پولرائزیشن کی کارکردگی زیادہ نہیں تھی. اس کے علاوہ، ٹیسٹ میں دونوں خلیوں کے لیے ایک ہی MEA (Nafion-112) استعمال کیا گیا تھا۔ فوم میٹل فلو فیلڈ میں چھوٹے فلو چینل کے زیادہ گھماؤ کی وجہ سے، دونوں سروں پر پریشر ڈراپ روایتی فلو فیلڈ میں سادہ لمبے سیدھے بہاؤ چینل کے مقابلے میں زیادہ ہے، جو کیتھوڈ کو گیس کی سپلائی کو بڑھاتا ہے، آپریٹنگ دباؤ، اور الیکٹرو کیمیکل رد عمل کی شرح، اور ایک ہی وقت میں، اسے ایک خاص حد تک زیادہ دباؤ والے گیس انجن کی طاقت استعمال کرنے کی ضرورت ہے اور پمپنگ کے نقصان کو بڑھاتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ طاقت کی کثافت کے ساتھ خلیات کے لئے زیادہ ہےدھاتی جھاگبہاؤ کے میدان، جب کہ کم کرنٹ پر، طاقت کی کثافت روایتی بہاؤ فیلڈ سیلز سے تھوڑی کم ہوتی ہے۔ مجموعی طور پر، دھاتی جھاگ کے بہاؤ کے میدان کو استعمال کرنے کے فوائد اب بھی اہم ہیں۔ طویل عرصے میں، فوم میٹل فلو فیلڈ میں زیادہ یکساں گیس اور مائع پانی کے بہاؤ کی وجہ سے، عملی ایپلی کیشنز میں ایک چھوٹا فلو فیلڈ استعمال کیا جا سکتا ہے، یا کیتھوڈ اور اینوڈ عمودی کراس سپلائی کا استعمال کیا جا سکتا ہے (انوڈ گیس اس کے ساتھ ساتھ بہتی ہے۔ روایتی بہاؤ چینل کی لمبی طرف، کیتھوڈ گیس فوم فلو فیلڈ کے مختصر حصے کے ساتھ بہتی ہے)، جس سے پمپنگ کے نقصان کو مزید کم کرتا ہے۔ کیتھوڈ انلیٹ اور آؤٹ لیٹ پریشر ڈراپ، اور اس طرح توقع کی جاتی ہے کہ وہ بیٹری کی کارکردگی میں اضافہ کا احساس کرے گا، اور یہاں تک کہ روایتی بہاؤ چینل کے مقابلے میں ایک موازنہ یا اس سے بھی زیادہ طاقت کی کثافت کو برقرار رکھے گا، جو طویل مدت میں حاصل کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، پمپنگ نقصان کو روایتی بہاؤ چینل کے مقابلے یا اس سے بھی کم برقرار رکھتے ہوئے سیل کی کارکردگی میں اضافے کا احساس کرنے کی توقع کی جاتی ہے۔
دوسری طرف، ذیلی صفر شروع ہونے والے حالات کی تشویش کو دور کرنے کے لیے، ہم بالترتیب مسلسل کرنٹ اور مستقل وولٹیج طریقوں کے تحت کیتھوڈ پر فوم میٹل فلو فیلڈ اور روایتی متوازی بہاؤ چینل کے ساتھ فیول سیلز کی متحرک ابتدائی کارکردگی کا جامع موازنہ کرتے ہیں۔
دوسری طرف، مقبول ذیلی صفر کی ابتدائی حالت کے لیے، ہم بالترتیب مسلسل کرنٹ اور مستقل وولٹیج طریقوں کے تحت کیتھوڈ میں فوم میٹل فلو فیلڈ اور روایتی متوازی بہاؤ چینل کے ساتھ فیول سیلز کی متحرک ابتدائی کارکردگی کا جامع موازنہ کرتے ہیں۔
فوم میٹل فلو فیلڈ اسٹارٹ اپ اور کامیاب اسٹارٹ اپ کے دوران سیل کی مستحکم کارکردگی کے ساتھ بہترین فوائد دکھاتا ہے، جبکہ اس کے برعکس، روایتی متوازی فلو چینل سیل، آپریشن کے دوران کم اور غیر مستحکم سیل آؤٹ پٹ وولٹیج کے ساتھ، گرمی کی پیداوار کی شرح اور درجہ حرارت کو بہتر بناتا ہے۔ ایک خاص حد تک اضافے کی شرح، لیکن کم بہاؤ چینلز کی وجہ سے، آئسنگ اور بند ہونے کا امکان خطی طور پر بڑھ جاتا ہے (اس پر منحصر ہے بہاؤ چینلز کی تعداد)، جو اس کے اتار چڑھاؤ سیل آؤٹ پٹ کی کارکردگی کا باعث بنتی ہے تاہم، برف کے جمنے کا امکان خطی طور پر بڑھتا ہے (بہاؤ چینلز کی تعداد پر منحصر ہے)، جس کے نتیجے میں سیل آؤٹ پٹ کی کارکردگی میں اتار چڑھاؤ اور سٹارٹ اپ کی ناکامی کا امکان بڑھ جاتا ہے۔ .
خلاصہ میں، ایندھن کے سیل کی بہترین غیر محفوظ ساخت کے ساتھجھاگ دھاتفلو فیلڈ کو کمرے کے درجہ حرارت کے آپریشن اور سب زیرو ڈائنامک اسٹارٹ اپ حالات دونوں میں روایتی "ٹرینچ رج" فلو چینل کے ساتھ سیل پر نمایاں فوائد حاصل ہیں۔
کمرے کے درجہ حرارت پر بیٹری کی زیادہ سے زیادہ طاقت کی کثافت اور حتمی موجودہ کثافت میں تقریباً 25 فیصد اضافہ ہوا ہے۔
ذیلی صفر شروع ہونے والے حالات کے تحت، شروع ہونے کے دوران فوم میٹل فلو فیلڈ والی بیٹریوں کی کارکردگی ہموار ہوتی ہے، اور کم درجہ حرارت پر خود شروع کرنے کی صلاحیت بہت بہتر ہوتی ہے۔
اس کے علاوہ، فوم میٹل مواد کے لیے زیادہ بہتر علاج کا استعمال، جیسے چالکتا کو بڑھانے کے لیے گولڈ چڑھانا، زیادہ مناسب ہائیڈروفوبیسیٹی اور سنکنرن مزاحمت کے علاج، اور استعمالجھاگ موادزیادہ بہتر تاکنا سائز، پوروسیٹی، اور کمپریشن تناسب کے ساتھ، توقع کی جاتی ہے کہ فیول سیل کی آپریشنل کارکردگی کو مزید تقویت ملے گی اور کولڈ اسٹارٹ سائیکل کی پائیداری میں اضافہ ہوگا۔