非均匀金属泡沫流场

冷启动更优

通过孔径梯度设计改善PEM燃料电池在零下环境中的水管理和反应气传输，缓解下游结冰。

Tao, Xingxiao · Zeng, Zhen · Wei, Gao · Changzhi, Yan · Huaiyu, Liu · 孙凯 · 车志钊 · 王天友

Applied Energy 2025

技术优势

冷启动不结冰

下层较小孔径降低过冷水导致界面结冰的概率，同时上层大孔促进液态水排出，从而缓解下游结冰。

下游不易结冰

下游减小孔径延长反应气停留时间，增强透过面方向对流，增加电化学反应产热，从而缓解下游严重结冰。

应用场景

• 燃料电池冷启动：改善冷启动性能，替换传统流场以减少零下环境中的结冰失效。
• 氢能应用：提升氢燃料电池在低温环境下的可靠性和启动能力。
• 多孔金属材料：利用金属泡沫的梯度孔径结构同时管理水和反应气传输。
• 流体管理：通过孔径梯度调控液态水排出和反应气分布，优化两相流动。