课题组硕士研究生熊中壮近期在国际高水平期刊《International Jounal of Heat and Mass Transfer》（中科院一区，Top期刊，IF=5）发表学术论文《Investigation of transport properties of gas diffusion layer of PEMFC with metallic bipolar plates based on mechanical compression》，研究了装配应力作用下燃料电池单直流道的热质传输和性能特性，取得了将“水-汽-电-热-力”多物理场进行耦合的突破，为研究装配应力作用下燃料电池电堆热质传输和性能打下基础。研究表明，装配应力使得多孔介质GDL的传质特性参数发生变化，使其肋下孔隙率、渗透率、界面接触电阻大幅减小，电导率、热导率大幅提高。正是这些传质特性参数的变化使得PEMFC单直流道内的热质传输和性能产生差异，使得肋下氧气浓度和氧气反应速率大幅降低且梯度增加，氧气反应速率向流道下区域集中，压降显著增加，膜中水进一步积累，液态水聚集在流道出口，同时肋下温度因热导率的升高而降低。装配应力0.5 MPa在1.4 A/cm2电流密度时的寄生功耗为0.0147 mW，相较于CPN下降了49.5%，且性能提升了13.6%，继续增加装配应力使得寄生功耗增加，浓差极化更早出现，性能下降，且考虑到装配应力0.5 MPa与CPN之间的氧气浓度、温度均匀性指数差异很小，因此装配应力0.5 MPa为所研究工况中最佳装配应力。
论文发表：2024年6月
