High Safety Fuel Cells Based on Gas Diffusion Layer Suppressed Uneven Current and Thermal Runaway

材料科学 热失控 电流(流体) 图层(电子) 扩散 热的 燃料电池 核工程 工程物理 纳米技术 化学工程 热力学 物理 工程类 功率(物理) 电池(电)
作者
Fandi Ning,Xingyu Zhu,Yiyang Liu,Ali Hammad,Jiahao Huang,Zhi Chai,Min Shen,Can He,Qinglin Wen,Xiong Dan,Wei Li,Bin Tian,Lei He,Xiaochun Zhou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (4) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/adfm.202414081
摘要

Abstract Thermal runaway poses a critical safety concern for fuel cells, significantly impairing their performance and durability. Uneven current often leads to uneven temperature, exacerbating the risk of thermal runaway. The inadequate electrical and thermal conductivity of the gas diffusion layer (GDL) is identified as the primary cause of the safety issues. To address this, a multilayer composite gas diffusion layer (MC‐GDL) is proposed and designed to enhance both electrical and thermal conductivity. The in‐plane electrical conductivity of the MC‐GDL reaches an impressive 9.1 × 10 4 S m −1 . Under extreme uneven current, the fuel cell's performance with MC‐GDL only declines by 3.7%, compared to a substantial 58.1% decline observed with commercial GDL. Additionally, the in‐plane thermal conductivity of the MC‐GDL is notably high at 337.0 W m −1 K −1 . Under extreme uneven temperature, the maximum temperature of Nafion membrane in fuel cell equipped with MC‐GDL is only 84.2 °C significantly lower than the 180.7 °C observed with commercial GDL. Consequently, the MC‐GDL effectively prevents the melting, thinning, and perforation of the Nafion membrane, thereby mitigating thermal runaway. Furthermore, the superior electrical and thermal conductivity of MC‐GDL can enhance the safety of other electrochemical devices by minimizing uneven current and thermal runaway.
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
科研通AI2S应助yy采纳,获得10
4秒前
北风语完成签到,获得积分10
4秒前
大个应助Suen采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
狗狗鱼发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
大模型应助嘉嘉嘉嘉一采纳,获得10
6秒前
怡然雁风完成签到,获得积分10
6秒前
叩桥不渡完成签到,获得积分10
8秒前
卓天宇完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
ChinaYFX完成签到,获得积分10
9秒前
所所应助自由的松采纳,获得10
10秒前
11秒前
RWcreator完成签到 ,获得积分10
11秒前
工藤应助孟祥飞采纳,获得10
12秒前
14秒前
李健应助淡定幼荷采纳,获得10
14秒前
成就觅翠完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
KKK613完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
liu发布了新的文献求助10
18秒前
慕青应助Cheny采纳,获得10
18秒前
优雅的WAN完成签到 ,获得积分10
19秒前
星辰大海应助Bookmaker采纳,获得10
19秒前
科研通AI6.2应助jxas采纳,获得10
19秒前
搞笑煎蛋完成签到 ,获得积分10
20秒前
星星发布了新的文献求助10
20秒前
轩辕山槐完成签到,获得积分10
21秒前
leleovo发布了新的文献求助10
21秒前
liu完成签到,获得积分10
23秒前
沙属鸡完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
lyric完成签到,获得积分10
27秒前
范海辛完成签到,获得积分10
28秒前
慧学习完成签到,获得积分10
28秒前
欢快的芹菜完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
Disturbing the Quiet Life? Competition and CEO Incentives 300
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 6654663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8407797
关于积分的说明 17977435
捐赠科研通 5851462
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2972352
邀请新用户注册赠送积分活动 1948146
关于科研通互助平台的介绍 1869349