球形团聚物模型在质子交换膜燃料电池过程模拟中的应用

• 作者: 吴曦 章冬云 蒋淇忠 马紫峰
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 质子交换膜燃料电池 数学模型 球形团聚物
• 年，卷（期）: 2010,（10）
• 页码范围: 2694-2702
• 分类号: TM911.4
• 语种: 中文

摘要

在建立直通道质子交换膜燃料电池(PEMFC)的二维全电池数学模型中,将球形团聚物模型应用至两极的催化剂层.通过调节团聚物中质子传导介质的比例和催化层孔隙率,预测了基准供气状态下单电池的极化曲线,与文献报道的实验数据吻合良好.研究了电池运行过程中,膜电极内各化学组分和电流密度的分布情况及流向,比较了不同供气压力、催化剂铂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.计算结果表明,在阴极及时排出反应产生的水,并在阳极对燃料气进行加湿是保证单电池正常运行的前提,提高阴极的氧化剂气体压力,可显著改善PEMFC单电池性能,特别是在受浓差极化影响较大的大电流密度区;在催化剂铂载量相同的情况下,减小铂颗粒的尺寸可以提高电池的性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马紫峰	上海交通大学化学工程系	153	1581	22.0	31.0
2	蒋淇忠	上海交通大学化学工程系	37	317	10.0	16.0
3	吴曦	上海交通大学化学工程系	3	11	2.0	3.0
4	章冬云	上海应用技术学院材料系	18	16	2.0	3.0