EFFECT OF NON-UNIFORMLY DISTRIBUTED POROSITY OF GAS DIFFUSION LAYERS ON MASS TRANSFER IN PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELLS

多孔性 传质 材料科学 质子交换膜燃料电池 扩散 阳极 气体扩散 焊剂(冶金) 阴极 质量通量 传质系数 机械 分析化学(期刊) 复合材料 热力学 化学 电极 色谱法 物理 生物化学 物理化学 冶金
作者
Rui Yu,Hang Guo,Fang Ye
出处
期刊:Journal of Porous Media [Begell House]
卷期号:26 (11): 47-62
标识
DOI:10.1615/jpormedia.2022042769
摘要

Gas diffusion layer porosity can affect mass and charge transfer inside proton exchange membrane fuel cells and influence cell performance. Moreover, the electrochemical reaction rate distribution in various regions inside the cell is not uniform. Proper porosity distribution is very important to improve cell performance. In this paper, a three-dimensional fuel cell model with three steps porosity along the gas flow direction is established. Four cases of non-uniformly distributed porosity, both in anode and cathode gas diffusion layers are simulated, which are compared with uniform porosity distribution to study the effect of these structures on mass transfer inside the cell. Then, an optimization calculation is carried out to obtain the optimal porosity distribution along gas flow direction at 0.2 V and 0.6 V. The numerical results indicate that non-uniformly distributed porosity can change cell performance, and porosity increasing along the gas flow direction makes cell performance be better. Porosity increasing along the gas flow direction can improve the uniformity of current density distribution at low voltage. Diffusive mass flux plays a dominant role in reactant mass transfer. Higher porosity near the outlet region increases total mass flux at the interface, and the proportion of diffusion mass flux in total mass flux also increases.
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AI5应助zouzou采纳,获得10
刚刚
1秒前
锂炸完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
suibianba应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
刘蓝天应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
suibianba应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
良辰应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
良辰应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
缓慢凤凰发布了新的文献求助10
6秒前
艺阳完成签到,获得积分10
6秒前
乳酸菌小面包完成签到,获得积分10
7秒前
hky完成签到 ,获得积分10
8秒前
jiangqqi完成签到 ,获得积分10
8秒前
展锋完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI5应助十一苗采纳,获得10
9秒前
一蓑烟雨任平生应助Loik采纳,获得10
10秒前
大模型应助单薄的如之采纳,获得10
13秒前
15秒前
16秒前
小乐完成签到 ,获得积分10
17秒前
欢歌笑语完成签到,获得积分10
18秒前
awrawsaf完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
十一苗发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
Genre and Graduate-Level Research Writing 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3674041
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3229463
关于积分的说明 9785742
捐赠科研通 2939976
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1611554
邀请新用户注册赠送积分活动 761012
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736344