南方科技大学王海江院士Carbon Energy:气体扩散层阳离子污染对PEMFC水管理及性能的影响

Carbon Energy 2025-07-02 07:00
文章摘要
本研究由南方科技大学王海江院士团队开展,聚焦于质子交换膜燃料电池(PEMFC)中气体扩散层(GDL)受三价铬离子(Cr3+)污染的机制及其对电池性能的影响。背景方面,PEMFC作为清洁能源转换装置,其商业化受限于耐久性问题,尤其是金属双极板腐蚀导致的阳离子污染。研究目的在于揭示Cr3+对GDL的损伤机制,特别是在高电流密度工况下的性能衰减。通过实验发现,Cr3+侵蚀导致PTFE疏水层剥离与Cr2O3沉积,使GDL孔隙畸变及机械强度暴跌82%,质量传输阻力激增,最终导致电池最大功率密度衰减71.17%。结论指出,Cr3+污染通过三重毒化机制破坏GDL性能,为开发抗污染材料提供了关键靶点,对提升燃料电池耐久性具有重要工程价值。
南方科技大学王海江院士Carbon Energy:气体扩散层阳离子污染对PEMFC水管理及性能的影响
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