质子交换膜燃料电池电堆阳极饥饿反极的研究

作     者：董文雅 潘建欣 郭伟 DONG Wenya;PAN Jianxin;GUO Wei

作者机构：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院武汉430064 佛山仙湖实验室佛山528200 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      面：118-124页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国防基础科研项目(批准号:JCKY2020206B507) 国家自然科学基金(批准号:21975192) 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室)开放基金(批准号:XHD2022-002)资助 

主　　题：阳极水淹 阳极缺气 质子交换膜燃料电池电堆 

摘      要：目前,质子交换膜燃料电池(PEMFC)反极研究主要通过单电池完成,反极过程没有考虑相邻电池的影响,与电堆实际情况并不完全相同.本文通过控制加湿度和过量系数等测试条件分析了5片PEMFC电堆阳极在水淹和缺气情况下的饥饿反极情况.结果表明,在电堆阳极水淹情况下,反极单电池电压表现为缓慢下降到电解水平台然后迅速恢复的循环过程,性能恢复归因于水淹单电池阳极进出口压差上升使其液态水排出而氢气重新进入;在电堆阳极缺气情况下,反极单电池电压表现为迅速降低到碳腐蚀平台然后迅速恢复的循环过程,这是由于缺气单电池的阳极进出口压差下降使电堆内氢气重新分配.缺气反极电池电压会降低到碳腐蚀平台,因此会对电池性能造成不可逆的损害.