微孔层

通过孔隙性质与梯度结构的调控，揭示其对液态水传输的影响，为燃料电池水管理提供设计依据。

刘帅 · Te, Ma · 贾和坤 · Qiushi, Zhang · Xu, Guangju

International Communications in Heat and Mass Transfer 2024

参数信息

非润湿液体残余体积减少

21.6 %

非润湿液体残余体积减少

11.8 %

催化层侧残余体积减少

11.8 %

技术优势

提高排水效率

通过减小微孔层与气体扩散层之间的界面宽度，促进液态水突破界面，从而减少积水量。

降低残余水量

当孔隙率从0.45降至0.3时，非润湿液体残余体积减少21.6%，从而降低水淹风险。

孔径越小排水越好

孔径从2.45 mm减小到0.82 mm时，非润湿液体残余体积减少11.8%，表明较小孔径有利于液态水排出。

应用场景

• 质子交换膜燃料电池：优化微孔层孔隙梯度可直接减少水淹，提升电池性能和寿命。
• 水管理：通过孔隙设计调控液态水传输路径，实现更有效的排水。
• 电化学能量转换：改善反应气体传输和产物水排出，提高能量转换效率。
• 多孔功能材料：孔隙率和孔径梯度设计为多孔材料在流体管理中的应用提供参考。