763 / 2021-07-09 15:04:30

GDL孔径壁面润湿性对燃料电池传质性能的影响

多孔气体扩散层作为氢燃料电池中主要的传质载体，传输燃料及排出电化学反应中唯一副产物的水，水在孔径中的传输过程会阻碍燃料气体的扩散，从而降低催化位点上燃料气体浓度，导致电化学反应速率下降。本文对气体扩散层中的孔径内壁不同的润湿性对水传输过程进行研究，当孔径内壁表现为亲水性时，液相受气相涡流速度场的影响，中心处粒子向边缘处递进，形成中心薄边缘厚的液相界面，随着壁面接触角的增大，界面曲率越大，黏附力降低，使得液相更易于排出孔径。表现为疏水性时，两相界面处的表面张力方向性在接触角为130°时发生突变，主要集中于与进气流速相反的方向上。