操作電壓為氫燃料電池2倍之DBFC

 

刊登日期:2020/7/16
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美國聖路易斯華盛頓大學開發了一項操作電壓是既有氫燃料電池2倍的高功率直接硼氫化物燃料電池(Direct Borohydride Fuel Cell,DBFC)。DBFC是將液體燃料直接供應至電極的直接燃料電池,研究團隊藉由對氫硼化鈉液體燃料的流量、在電池的滯留時間等流場進行了最適設計,抑制了副反應等妨礙要因,進而達成了高輸出功率,未來將可望成為燃料電池車(FCV)等運輸工具之革新電源供應技術。

研究團隊將電池中包含液體燃料的流量、滯留時間、pH等流場設計予以最適化,為反應生成物建構了適合的輸送路徑,成功地抑制了寄生副反應與氫氣泡的不動態化。此外,相對於目前最先進的高分子電解質型燃料電池(PEMFCs)的操作電壓為0.75V,研究團隊成功實證以1.5V驅動了DBFC。1.1V時的尖峰功率密度約0.9W/cm2,是過去的2.4倍。由於電壓增強2倍,即可以較少的電池數量構成電池堆,將可有助於設計小型、輕量的高效率燃料電池。

由於研究團隊利用雷諾數(Reynolds Number)、達姆科勒數(Damköhler numbers),成功地將最適流量、滯留時間、流場條件予以無因次化(Dimensionless),因此可適用於氫硼化鈉以外的液體燃料電池,以提升其性能。

資料來源:
1. https://source.wustl.edu/2020/06/engineers-develop-new-fuel-cells-with-twice-the-operating-voltage-as-hydrogen/
2.https://engineering.wustl.edu/news/Pages/Engineers-develop-new-fuel-cells-with-twice-the-operating-voltage-as-hydrogen.aspx#.XuuSh7_5YFE.twitter


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