课题组硕士研究生罗棕锴近期在国际高水平期刊《Energy》(中科院一区,Top 期刊,IF: 9)发表学术论文《Dynamic response characteristics and water-gas-heat synergistic transport mechanism of proton exchange membrane fuel cell during transient loading》。该研究聚焦质子交换膜燃料电池(PEMFC)在瞬态加载过程中的动态响应特性及水-气-热协同传输机制,通过实验与三维瞬态模型仿真结合的方式,系统分析了电流加载幅度、化学计量比、相对湿度、温度和背压等参数的影响。研究取得多项创新突破:首次建立了考虑水-气-热耦合效应的PEMFC瞬态模型,揭示了电流加载瞬间电压下冲背后的电池水气热协同传输机制,量化了电流加载幅度与能量损耗的关系,证实较小的加载幅度、较高的化学计量比及温度和背压提升可有效降低能量浪费。研究表明,瞬态加载时电流幅度增大加剧气体饥饿与膜脱水,导致PEMFC动态响应性能恶化,而优化运行参数可显著改善其动态特性。该成果为PEMFC瞬态性能优化及能量管理提供了重要理论依据。
论文发表:2024年5月


