Non-uniform design of proton exchange membrane fuel cell and its matching with operations

质子交换膜燃料电池 阳极 阴极 材料科学 多物理 多孔性 微型多孔材料 功率密度 相对湿度 工作温度 膜电极组件 复合材料 电极 化学工程 功率(物理) 化学 热力学 燃料电池 有限元法 物理 物理化学 工程类
作者
Qiguo Yang,Ning Zhang,Shujun Chen,Gang Xiao
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier]
卷期号:428: 139382-139382
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2023.139382
摘要

Improving the uniformity of internal multiphysics is a critical issue for proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). To overcome the non-uniformity of the pressure, reactant, and water in PEMFC operation and improve the performance, a non-uniform structural design is proposed for PEMFC. The gradient distribution of channel width and the porosity in porous electrode components (gas diffusion layer, microporous layer, and catalyst layer) are studied in the present research. Among them, the integrated decreasing design of the cathode with 0.3 mm channel width gradient and 0.1 porous electrode porosity gradient contributes 2.77% to the performance improvement. A joint operation model integrated with the particle swarm optimization algorithm was constructed to implement the matching of operating parameters with the non-uniform structure design. The maximum average power density could be realized with operation pressure 250000Pa, operation temperature 333K, anode relative humidity 85.60%, cathode relative humidity 50%, anode stoichiometric ratio 1.92, and cathode stoichiometric ratio 3.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
漫才发布了新的文献求助10
2秒前
超级的莫茗关注了科研通微信公众号
5秒前
5秒前
酸化土壤改良应助ruirui采纳,获得30
5秒前
5秒前
刻苦鼠标完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
小周小周完成签到,获得积分10
8秒前
王木木发布了新的文献求助10
9秒前
李俊杰发布了新的文献求助10
9秒前
毒翼完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
12秒前
12秒前
小珂完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
tienslord发布了新的文献求助10
14秒前
杀出个黎明举报dm求助涉嫌违规
15秒前
寒江雪发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
赘婿应助CC0113采纳,获得10
15秒前
Loooong应助CC0113采纳,获得10
15秒前
田様应助CC0113采纳,获得10
15秒前
搜集达人应助CC0113采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
黄沙漠完成签到,获得积分10
17秒前
frantumaglia完成签到,获得积分10
17秒前
摸鱼小超人完成签到,获得积分10
18秒前
nininidoc发布了新的文献求助30
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
斯文以蓝发布了新的文献求助10
20秒前
110o发布了新的文献求助10
21秒前
大Doctor陈完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Un calendrier babylonien des travaux, des signes et des mois: Séries iqqur îpuš 1036
Quantum Science and Technology Volume 5 Number 4, October 2020 1000
IG Farbenindustrie AG and Imperial Chemical Industries Limited strategies for growth and survival 1925-1953 800
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 600
Prochinois Et Maoïsmes En France (et Dans Les Espaces Francophones) 500
Dose-dependent inhibition of platelet cyclooxygenase-1 and monocyte cyclooxygenase-2 by meloxicam in healthy subjects 400
Offline version of the Proceedings of 15th EWTEC 2023, Bilbao 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2527087
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2167625
关于积分的说明 5562731
捐赠科研通 1887830
什么是DOI,文献DOI怎么找? 940053
版权声明 564640
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 501285