Gas Diffusion Layer with a Regular Hydrophilic Structure Boosts the Power Density of Proton Exchange Membrane Fuel Cells via the Construction of Water Highways

质子交换膜燃料电池 材料科学 功率密度 气体扩散 扩散 极化(电化学) 毛细管作用 化学工程 水运 氧气输送 氧气 复合材料 分析化学(期刊) 燃料电池 色谱法 功率(物理) 水流 热力学 化学 环境工程 有机化学 工程类 物理化学 物理 生物化学
作者
Wenhui Zhang,Feng Guo,Yingjie Zhou,Shengwei Yu,Aiping Chen,Hao Jiang,Haibo Jiang,Chunzhong Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (15): 17578-17584 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsami.2c03388
摘要

The gas diffusion layer (GDL) is an essential carrier for the mass transmission of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs), which decides the peak power density of PEMFCs. Herein, a gas diffusion layer with a regularly arranged hydrophilic and hydrophobic pattern structure was prepared by a template method combined with the ultrasonic spray process. The peak power density was enhanced by 30% (from 520 to 678 mW/cm2) compared to an unpatterned structure, and the breakthrough pressure of the GDL was reduced from 13.61 to 2.96 kPa. In addition, the finite element analysis (FEA) results indicate that the polarization curve of calculation was highly consistent with the experimental results. Importantly, the capillary pressure of the hydrophilic area was about 0.3 kPa, much lower than that of the hydrophobic area (2 kPa), demonstrating that the hydrophilic and hydrophobic synergistic structure reduced the water transmission resistance in separating water and oxygen and builds a high-speed channel for water transmission.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
风灵无畏完成签到,获得积分10
刚刚
酷波er应助边境悍匪采纳,获得10
1秒前
巧克力豆丁好好吃完成签到,获得积分10
1秒前
12138完成签到 ,获得积分10
2秒前
xiaofei应助asdfqwer采纳,获得10
4秒前
aosika完成签到,获得积分10
4秒前
寡核苷酸小白完成签到 ,获得积分10
5秒前
张张洼完成签到,获得积分10
5秒前
忐忑的邑完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
瘦瘦的果汁完成签到,获得积分10
7秒前
angelinazh完成签到,获得积分10
9秒前
自然棒球发布了新的文献求助10
10秒前
科研牛马完成签到,获得积分10
10秒前
邓邓完成签到 ,获得积分10
10秒前
刘小航完成签到,获得积分10
11秒前
小七完成签到,获得积分10
11秒前
深情沧海完成签到,获得积分10
12秒前
晓2333完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研长颈鹿完成签到,获得积分10
15秒前
DDU完成签到,获得积分10
15秒前
6682完成签到,获得积分10
15秒前
雨香完成签到,获得积分10
16秒前
Legend_完成签到 ,获得积分10
16秒前
复杂冬菱完成签到 ,获得积分10
16秒前
gzhoax完成签到,获得积分10
17秒前
见微完成签到,获得积分10
18秒前
思源应助DDU采纳,获得10
19秒前
LUCKY完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
文章完成签到,获得积分10
23秒前
666666神花露水完成签到 ,获得积分10
23秒前
伏伏雅逸发布了新的文献求助10
26秒前
宁静致远完成签到,获得积分10
26秒前
memory应助Qian0925采纳,获得20
27秒前
Moonpie应助文章采纳,获得10
27秒前
晓2333关注了科研通微信公众号
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258696
关于积分的说明 17592214
捐赠科研通 5504599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901598
邀请新用户注册赠送积分活动 1878587
关于科研通互助平台的介绍 1718214