3D two‐phase and non‐isothermal modeling for PEM water electrolyzer: Heat and mass transfer characteristic investigation

传质 等温过程 阳极 多孔性 欧姆接触 质子交换膜燃料电池 热力学 电解 传热 化学 接触电阻 化学工程 分析化学(期刊) 材料科学 复合材料 物理 色谱法 图层(电子) 物理化学 电解质 电极 工程类 生物化学
作者
Haoran Zhou,Kai Meng,Wenshang Chen,Ben Chen
出处
期刊:International Journal of Energy Research [Wiley]
卷期号:46 (12): 17126-17143 被引量:31
标识
DOI:10.1002/er.8375
摘要

A three-dimensional, two-phase, non-isothermal proton exchange membrane (PEM) water electrolyzer model was developed, aiming to reveal water and heat distribution characteristics and to explore the effects of various parameters on heat and mass transfer and performance of the electrolyzer. The results show that the electrolyzer performance depends on the combined effect of heat and mass, especially at high voltages. Although increasing the inlet velocity can accelerate the discharge of bubbles, it causes a larger temperature drop which degrades the performance. Increasing the inlet temperature can effectively improve the kinetic reaction rate of the catalyst layer and reduce the ohmic resistance of the membrane, which promotes the performance improvement. Decreasing the contact angle of anode gas diffusion layer (A-GDL) and increasing its porosity is beneficial to the transport of liquid water and improves the performance, but excessive porosity leads to a rapid increase in the ohmic resistance of A-GDL, and the optimal porosity range is 0.5 to 0.6. In addition, changes in A-GDL porosity and contact angle have little effect on temperature. Decreasing the thickness of the membrane can significantly improve the performance, but accelerate the increase of the membrane temperature at high voltage.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ldz发布了新的文献求助10
刚刚
Veson完成签到,获得积分10
1秒前
黑苹果完成签到,获得积分0
1秒前
积极的白亦完成签到,获得积分10
2秒前
多余完成签到,获得积分10
2秒前
Ivy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Dearjw1655完成签到,获得积分10
3秒前
ym发布了新的文献求助10
4秒前
hkh完成签到,获得积分10
4秒前
田様应助支雨泽采纳,获得10
4秒前
奎奎发布了新的文献求助10
4秒前
mss12138完成签到 ,获得积分10
4秒前
无私的朝雪完成签到 ,获得积分10
5秒前
草莓熊1215完成签到 ,获得积分10
6秒前
温暖的夏岚完成签到 ,获得积分10
6秒前
DrSong发布了新的文献求助10
7秒前
Eternity2025完成签到 ,获得积分10
7秒前
风一样的我完成签到 ,获得积分10
10秒前
跳跃的白云完成签到 ,获得积分10
10秒前
代茜蕾完成签到,获得积分10
12秒前
chi完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
lijunlhc完成签到,获得积分10
13秒前
sansan完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Linda完成签到,获得积分10
14秒前
yq完成签到,获得积分10
14秒前
辣辣完成签到,获得积分10
15秒前
莃莃莃喜欢你完成签到 ,获得积分10
15秒前
Ava应助tianzml0采纳,获得10
16秒前
月月完成签到 ,获得积分10
16秒前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
16秒前
鱼0306完成签到,获得积分10
17秒前
小白发布了新的文献求助10
17秒前
Maria完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
王小乔完成签到 ,获得积分10
19秒前
6a完成签到 ,获得积分10
19秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(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
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5150380
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4346195
关于积分的说明 13531563
捐赠科研通 4188877
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2297120
邀请新用户注册赠送积分活动 1297532
关于科研通互助平台的介绍 1241967