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.

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
田様应助南风不竞采纳,获得10
1秒前
李爱国应助rwj采纳,获得10
2秒前
顽石完成签到,获得积分10
2秒前
阿湫完成签到,获得积分10
2秒前
xdx关闭了xdx文献求助
3秒前
xdx关闭了xdx文献求助
3秒前
嘟啦完成签到,获得积分10
4秒前
全肥叉烧完成签到 ,获得积分10
6秒前
落后的嚣完成签到,获得积分10
7秒前
无花果应助Yanz采纳,获得10
7秒前
Plucky完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
pengpengpeng完成签到,获得积分10
9秒前
JayL完成签到,获得积分10
10秒前
丘比特应助马兆凤采纳,获得200
11秒前
13秒前
冷静的孙悟空完成签到,获得积分10
13秒前
苏牧发布了新的文献求助10
13秒前
wiki给wiki的求助进行了留言
14秒前
Tsuki完成签到,获得积分20
15秒前
医痞子完成签到,获得积分10
16秒前
单纯书蝶完成签到,获得积分10
16秒前
wyz653完成签到,获得积分10
16秒前
Auxin完成签到,获得积分10
17秒前
南风不竞发布了新的文献求助10
18秒前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
20秒前
CMC完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
rengar完成签到,获得积分10
22秒前
芋你呀完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
Janus完成签到 ,获得积分10
24秒前
舒适的雁风完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
科研通AI6.1应助靤君采纳,获得30
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 6444859
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258667
关于积分的说明 17592118
捐赠科研通 5504564
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901598
邀请新用户注册赠送积分活动 1878567
关于科研通互助平台的介绍 1718178