Energies：“电池储能”方向文章精选 (三)

Somayeh Toghyani, Seyed Ali Atyabi and Xin Gao

https://www.mdpi.com/1088868

风冷 PEMFC 在无人机应用中的示意图

文章亮点：

( 1 ) 将质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 应用于无人机 (UAV)，有助于 UAV 达到更长的飞行时间和承受更高的有效载荷。 

( 2 )  本研究采用三维 (3-D)、多相和非等温模型对无人机风冷 PEMFC 的三个流场 (即未阻塞豆形、阻塞豆形和平行) 进行了数值评估。

( 3 ) 研究结果表明，用于冷却的上升空气化学计量法在无阻塞豆形设计中表现良好，并且在空气化学计量为30时，沿通道长度的最高温度达到331.5 K。

Adrian Mularczyk et al.

https://www.mdpi.com/1117176

( a ) 实验装置，包括注射器、注射池和激光水平仪 (L1 和L2)，以及用于测量蒸发率的电池。( b ) 沿电池气体通道的平面 X 射线层析显微术 (XTM) 图像，显示电池组件的排列以及在 GDL 下建立的滨水区。

文章亮点：

( 1 ) 提高燃料电池性能时要克服的主要挑战之一是水的正确处理。从多孔气体扩散层 (Gas Diffusion Layers, GDL) 中去除液态水的过程主要是通过气体扩散层或催化剂层域内蒸发后水的气态传输。

( 2 ) 为了更好地理解燃料电池的蒸发除水，本文使用非原位方法并结合 X 射线层析显微技术，研究了气体速度、温度和蒸发域对 GDL的水蒸发速率的影响。 

( 3 ) 研究表明，沿通道模型与测量值显示出良好的一致性，未来可将差分方法外推到更大的区域，并研究实验中未涵盖的参数变化。

Jaehyeon Choi et al.

https://www.mdpi.com/1026614

活动区域的设置。( a ) 流动通道，( b ) 端板、流道、垫圈和气体扩散层 (GDL) 的组装。

文章亮点：

( 1 ) 尽管 PEM 燃料电池的等效电路已得到广泛研究，但目前很少有人关注电阻的分离，包括阴极催化剂层 (Cathode Catalyst Layer, CCL) 中的质子电阻。

( 2 ) 本研究考虑 CCL 中的电荷转移阻力、传质阻力、高频阻力和质子电阻，进行极化曲线和 EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) 分析以分离电阻。

( 3 ) 在欧姆电阻的情况下，高频电阻在主要工作负载范围 (0.038~0.050 Ω cm ² ) 内几乎恒定，而 CCL 中的质子电阻由于氧扩散和水含量而表现出敏感性 (0.025~0.082 Ω cm ² )。

Francesco Calise et al.

https://www.mdpi.com/1360572

系统分布

文章亮点：

( 1 )  可逆固体氧化物电池 (SOC) 是目前最有前途的电-氢转换技术设备。该设备非常昂贵，但与其他竞争设备相比，能够在动态工作条件下表现出良好的性能。

( 2 ) 本文提出了在系统仿真工具 (TRNSYS) 中开发的耦合光伏-固体-氧化物电池-储氢系统的动态模拟；介绍了50 kW光伏场与50 kW固体氧化物电解槽和压缩氢气罐相结合的可再生工厂的动态模拟仿真。 

( 3 ) 能源和环境分析的结果表明，所提出的系统可以达到70%的一次能源节约和28吨/年的二氧化碳减排量。

Ali A. Hmad and Nihad Dukhan

https://www.mdpi.com/1100244

( a ) 当前带有水冷却蛇形小通道的燃料电池组；( b ) 移除小通道肩部的燃料电池堆，形成一个充满金属泡沫的大通道，用于空气冷却。

文章亮点：

( 1 ) 本文研究了嵌入燃料电池堆铝模型中的开孔金属泡沫内气流的冷却效果，并对模型进行了模拟和实验测试，证明了使用金属泡沫冷却燃料电池系统的可行性。

( 2 ) 本研究通过数值模拟计算了0.2~1.5 m/s范围内的各种气流速度堆栈中的局部温度和泵送功率，并与实验结果进行对比。

( 3 )  在模拟中，热能方程的求解调用了一种更真实的泡沫金属气流处理方法：局部热非平衡模型。对于局部温度，模拟和实验的结果吻合较好。

主编 ： Enrico Sciubba,  University of Roma Sapienza, Italy

期刊主要关注能源动力工程研究相关各个领域的最新研究成果、工程技术开发以及能源政策经济管理。