多孔梯度气体扩散层

−5°C 冷启动更稳

面向泡沫金属流场的质子交换膜燃料电池，通过优化孔径分布与疏水性调控传质与储水能力，提升低温启动性能并降低衰减。

Tao, Xingxiao · 孙凯 · 陈瑞 · Qifeng, Li · Huaiyu, Liu · Wenzhe, Zhang · 车志钊 · 王天友

Applied Energy 2024

技术优势

大孔径低传质阻力

大孔径和光滑孔径梯度有助于增强冷启动性能，并因传质阻力小而减少电池衰减。

适度疏水性平衡传质

−5°C下适度疏水性的GDL冷启动性能最佳，因为它能很好地平衡GDL内水传输和从CL到GDL的水传输阻力。

强疏水性提升低温稳定性

低于−5°C时，更强的GDL疏水性可显著影响反应物流动路径和内部水冻结，从而带来更长的运行时间和更好的电池稳定性。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：为PEMFC提供适配泡沫金属流场的扩散层，改善低温启动与运行稳定性。
• 低温冷启动：通过孔径与疏水性调控，使电堆在−5°C及更低温度下顺利启动并延长运行。
• 燃料电池扩散层：作为关键组件，优化GDL结构以匹配泡沫金属流场，降低衰减并提升储水能力。