New insights into the temperature-water transport-performance relationship in PEM fuel cells

质子交换膜燃料电池 无量纲量 热扩散率 工作温度 航程(航空) 大气温度范围 水运 燃料电池 电导率 材料科学 热力学 相对湿度 机械 分析化学(期刊) 化学 环境科学 化学工程 水流 复合材料 土壤科学 色谱法 物理 物理化学 工程类
作者
A. Martín‐Alcántara,Javier Pino,Alfredo Iranzo
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:48 (37): 13987-13999 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.12.281
摘要

Three-dimensional numerical simulations of a single straight-channel PEMFC at three different operating temperatures (343 K, 353 K, and 363 K) and at a relative humidity RH = 90% were carried out, by using potentiostatic conditions ranging from 0.27 to 1.0 V. This study aimed at gaining further insights into the complex and tightly coupled interactions taking place inside the fuel cell, relating water generation and transport with local temperature distributions and cell performance. A sensitivity analysis concluded that the higher the operating temperature is, the better the electrical performance of the PEMFC, for the range of operating temperatures analyzed. This feature was further investigated at high current densities (j = 2.25 and 2.57 A/cm2), where the increase of the operating temperature (in the range of study) resulted in an enhancement of the water diffusivity and the electro-osmotic drag, improving the ionic conductivity. Additionally, the dimensionless temperature distribution across the cell width was found to be similar in all the cases. Profile-like curves displaying under-rib/under-channel characteristics are presented and analyzed to understand the role of water and its interaction with the different phenomena occurring within the cell. It was demonstrated that colored scatter plots are convenient tools that contribute to explain existing relationships between the water-related magnitudes.

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
1秒前
阿辉发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
cwj发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
安详靖巧发布了新的文献求助10
2秒前
炎星语完成签到,获得积分10
2秒前
qq完成签到,获得积分10
2秒前
ding应助独特芝麻采纳,获得10
2秒前
2秒前
蕾蕾蕾发布了新的文献求助10
3秒前
xinran完成签到,获得积分10
3秒前
希望天下0贩的0应助Zhou采纳,获得10
3秒前
3秒前
平常映雁完成签到,获得积分10
3秒前
xiaoxx发布了新的文献求助10
3秒前
酷酷锦程完成签到,获得积分10
3秒前
Gan发布了新的文献求助10
4秒前
大气的惜海完成签到,获得积分10
4秒前
烂漫煎饼应助2711采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助新鲜采纳,获得10
5秒前
5秒前
共享精神应助现代的代丝采纳,获得10
5秒前
大气沧海完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.3应助齐齐采纳,获得10
6秒前
Owen应助zzyue采纳,获得10
6秒前
fflll发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
kokona11完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助fyc采纳,获得10
8秒前
DongYiFan完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
羽魄完成签到 ,获得积分10
8秒前
结实尔珍完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2应助tang采纳,获得10
8秒前
虚幻三问发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
胡靓靓完成签到,获得积分10
9秒前
9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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6054330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7877933
关于积分的说明 16282701
捐赠科研通 5199584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2782167
邀请新用户注册赠送积分活动 1764991
关于科研通互助平台的介绍 1646402