郭航
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裴媛
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聂志华
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叶芳
,
马重芳
工程热物理学报
对全被动式直接甲醇燃料电池在电流部分卸载情况下的输出电压动态响应开展了实验研究.实验结果显示,电流按照方波,后直角三角波、前直角三角波和等腰三角波加载/卸载时的燃料电池输出电压动态响应规律不尽相同.燃料电池在高电流强度加载时,不同甲醇溶液浓度时的电池输出电压比较接近.在电流部分卸载的情况下,1 mol/L甲醇溶液浓度时燃料电池的输出电压高于3 mol/L甲醇溶液浓度时的输出电压.从被动式燃料电池内部传质过程与电化学反应耦合的角度对实验结果开展了分析.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
被动式供料
,
动态性能
,
部分卸载
,
自呼吸
郭航
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杨亮
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叶芳
,
马重芳
工程热物理学报
本文根据被动式微小型直接甲醇燃料电池的运行特性,建立了其阳极膜电极二维、非等温、稳态数学模型.模拟结果表明:阳极膜电极内部温度的分布是不均匀的,最高温度出现在阳极催化层,且质子交换膜的温度要高于阳极气体扩散层.由于被动式直接甲醇燃料电池燃料的供给与消耗所引起的强制对流的存在,使得混合对流温度场和速度矢量场与自然对流情况下的不尽相同,利用模型对此进行了数值分析.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
被动式供料
,
混合对流
,
传热
,
数值模拟
薛艳青
,
叶芳
,
郭航
,
马重芳
工程热物理学报
被动式直接甲醇燃料电池没有泵驱动燃料供给,甲醇溶液单纯利用重力、毛细作用和自然对流等方法传至膜电极发生电化学反应.在被动式直接甲醇燃料电池中,较慢的氧气扩散速率和甲醇扩散速率导致电池性能的降低.本文建立了一个三维、两相、瞬态的被动式直接甲醇燃料电池阳极模型,研究分析了甲醇溶液以及二氧化碳气体在电池阳极的传质情况,计算结果表明,在被动式直接甲醇燃料电池阳极,二氧化碳气体的排出受集流板结构的影响最大.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
被动式供料
,
两相流
,
传质
,
数值模拟
叶芳
,
杨紫光
,
郭航
,
马重芳
工程热物理学报
被动式直接甲醇燃料电池不使用动力泵供料,非常适合用于移动电源领域.本文考察了温度和倾角对被动式直接甲醇燃料电池性能的影响.研究结果发现:1)从45～82℃的范围内,不管是恒电压放电条件下还是动态电压放电条件下都是电池工作温度越高,性能变得越差.2)电池内流动和传质使得倾角变化对电池性能影响很大,电池阳极朝上会具有更好的性能.3)不同的温度下,倾角变化对电池放电性能带来的影响呈现不同的规律,有待进一步考察与分析,但无论哪种情况下,角度的影响都不应该被忽略.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
被动式供料
,
温度
,
倾角
郭航
,
吴晓晖
,
叶芳
,
裴媛
,
马重芳
工程热物理学报
自行研制了可在任意角度下工作的小型被动式直接甲醇燃料电池.对被动式燃料电池在不同电流负载变化情况下的输出电压动态响应开展了实验研究工作.实验结果表明,在加载电流的时候,阳极甲醇溶液浓度为9 mol/L时燃料电池的输出电压明显高于溶液浓度为5 mol/L时的,而且变化比较平稳.在卸载电流以及低电流密度时,阳极燃料浓度为5mol/L的电压高于浓度为9 mol/L时的.放电电流密度越高,低浓度时的放电电压越不稳定.从被动式燃料电池内部传质过程与电化学反应耦合的角度对实验结果开展了分析.
关键词:
直接甲醇燃料电池
,
被动式供料
,
动态响应
,
传质
,
自呼吸
