3D打印将使自呼吸的燃料电池成为可能
Prabal Sapkota1, Paul Brockbank1, Kondo-Francois Aguey-Zinsou2
1MERLin, School of Chemical Engineering, The University of New South Wales, Sydney, Australia.
3D printing and additive manufacturing
|February 23, 2024
概括
研究人员使用3D打印技术为聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFCs) 创建了先进的双极板. 这项创新提高了燃料电池的性能,并降低了便携式应用的尺寸和成本.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 有效的反应剂气体分配和水分去除对于燃料电池性能至关重要.
- 双极板是聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC) 的关键组件,影响整体效率,尺寸,成本和重量.
- 目前的双极板设计面临流体管理,泄漏和水淹水等挑战.
研究的目的:
- 探索光3D打印用于制造自呼吸燃料电池堆的新型双极板的使用.
- 为了评估使用这些3D打印双极板的燃料电池堆的性能.
- 为了证明燃料电池的成本效益和缩小尺寸的制造方法.
主要方法:
- 使用光3D打印技术制造双极板.
- 组装一个12个细胞自呼吸的聚合物电解质膜燃料电池堆.
- 在环境条件 (25°C和20%相对湿度) 下对燃料电池堆的性能测试.
主要成果:
- 3D打印的双极板使得单块形状的制造成为可能,解决了气泄漏和水淹没等问题.
- 12个细胞的自呼吸PEMFC堆实现了0.3W/cm2.3的功率密度.
- 这种性能优于之前报告的自呼吸燃料电池设计.
结论:
- 光3D打印为PEMFCs制造先进的双极板提供了一种可行的方法.
- 这种方法显著提高了燃料电池的性能,并解决了关键流体管理的挑战.
- 3D打印为经济高效和紧的燃料电池制造提供了一个有前途的途径,特别是用于便携式应用.
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