重构氢燃料电池结构 性能提升近2倍
科技日报记者 陈曦 通讯员 焦德芳 记者29日从天津大学获悉,重构该校焦魁教授团队成功研发超高功率密度的氢燃质子交换膜燃料电池,其性能比主流同类产品提升近两倍,料电相关成果已发表于国际能源研究期刊《焦耳》。池结 为应对全球气候变化、构性实现“双碳”目标,升近全球能源系统正在经历深刻转型。重构氢能作为一种潜力巨大的氢燃低碳能源载体,在此进程中发挥着重要作用。料电氢燃料电池被视为最有前景的池结氢能应用技术之一。然而,构性如何提高其体积功率密度成为目前技术上的升近重大挑战。 焦魁教授介绍,重构研究团队对质子交换膜燃料的氢燃电池结构进行了重构,集成新的料电组件,改善了气-水-电-热传递路径,成功实现了超薄、超高功率密度的燃料电池。团队通过引入静电纺丝技术制成的超薄碳纳米纤维薄膜及泡沫镍,去除了传统的气体扩散层和沟脊流道,有效降低了膜电极组件厚度约90%,降低了80%以上的反应物扩散导致的传质损失,最终将燃料电池体积功率密度提升约两倍。 经研究团队估算,采用这种新型燃料电池结构的电堆峰值体积功率密度有望达到9.8千瓦每升,相比目前市面上主流同类产品性能提升超过80%。这项成果为质子交换膜燃料电池技术的进一步发展提供了重要的方向。 (受访者供图)
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