Metal köpük - uelangyç öýjüginiň sowuk başlangyjy öndürijiligini ýokarlandyrmak

Täjirleşdirildimetal köpüklerGözenekli mikrostrukturasy, ýokary gözenekliligi we gowy mehaniki güýji sebäpli häzirki wagtda ýangyç öýjükleri üçin adaty ylgawçylara gowy potensial alternatiwadyr.
Ilki bilen, otag temperaturasynda adaty iş şertlerinde batareýanyň polýarizasiýa öndürijiligi seljerildi. Katodyň batareýanyň işleýşini çäklendirýän esasy elektroddygyny göz öňünde tutup, iki öýjügiň anody üçin adaty parallel akym ýollary we degişlilikde täze nikel-metal köpük akymy meýdany bolan katod üçin adaty parallel akym ýollary ulanylýar.
Iki akym meýdanyndaky akym tapawudyny we öndürijilik tapawudyny has anyk görkezmek üçin, gözlegde asyl öýjügini birneme ýitiren 1,5 sm × 20 sm ululykdaky inçe öýjük akym meýdany ulanyldy (gazlaryň hemmesi uzyn tarapa akýardy). öndürijiligi we şonuň üçin öýjükleriň polýarizasiýa öndürijiligi ýokary däldi. Mundan başga-da synagda iki öýjük üçin şol bir MEA (Nafion-112) ulanyldy. Köpükli metal akym meýdanyndaky kiçijik akym kanalynyň has ýokary egriligi sebäpli, iki ujundaky basyşyň peselmegi adaty akym meýdanyndaky ýönekeý uzyn göni kanal bilen deňeşdirilende has ýokarydyr, bu bolsa katodyň gaz üpjünçiligini ýokarlandyrýar. basyş we elektrohimiki reaksiýanyň tizligi we şol bir wagtyň özünde has basyşly gaz hereketlendirijisiniň güýjüni belli bir derejede sarp etmeli we nasos ýitgisini ýokarlandyrýar. Öýjükler üçin iň ýokary güýç dykyzlygy has ýokarydyrmetal köpükakym meýdanlary, pes toklarda bolsa, güýç dykyzlygy adaty akym meýdan öýjüklerinden birneme pesdir. Umuman aýdanyňda, metal köpük akym meýdanyny ulanmagyň artykmaçlyklary henizem möhümdir. Uzak möhletde köpükli metal akym meýdanynda birmeňzeş gaz we suwuk suw akymy sebäpli has gysga akym meýdany amaly goşundylarda ýa-da katod we anod dik kesiş (anod gazy akyp geçýär) ulanylyp bilner. Adaty akym kanalynyň uzyn tarapy, köpük akymynyň gysga tarapy boýunça katod gazy akýar), bu bolsa katodyň giriş we çykyş basyşynyň peselmegi sebäpli ýüze çykýan nasos ýitgisini hasam azaldar we şeýlelik bilen batareýanyň işleýşini ýokarlandyrar diýlip garaşylýar. we hatda uzak möhletde gazanyp boljak adaty akym kanalyna garanyňda deňeşdirip boljak ýa-da has ýokary güýç dykyzlygyny saklaň. Şol sebäpli, nasos ýitgisini adaty akym kanaly bilen deňeşdirip boljak ýa-da has pes derejede saklamak bilen, öýjük öndürijiliginiň ýokarlanmagyna garaşylýar.
Beýleki tarapdan, başlangyç nol başlangyç şertleri bilen baglanyşykly meseläni çözmek üçin, ýangyç öýjükleriniň dinamiki başlangyç öndürijiligini köpükli metal akym meýdany we katoddaky adaty parallel akym kanaly bilen yzygiderli tok we hemişelik naprýa .eniýe re underimlerinde deňeşdirýäris.
Beýleki tarapdan, meşhur sub-nol başlangyç ýagdaýy üçin, ýangyç öýjükleriniň dinamiki başlangyç öndürijiligini degişlilikde yzygiderli tok we hemişelik naprýatageeniýe re underimlerinde katodda adaty metal akym kanaly bilen deňeşdirýäris.
Köpük-metal akym meýdany ajaýyp artykmaçlyklary görkezýär, işe başlanda durnukly öýjük öndürijiligi we üstünlikli başlangyç bilen, tersine, adaty parallel akym kanal öýjügi, iş wagtynda pes we durnuksyz öýjük çykyş naprýa witheniýesi bilen ýylylyk önümçiliginiň tizligini we temperaturasyny ýokarlandyrýar. belli bir derejede ýokarlanma derejesi, ýöne akym kanallarynyň azlygy sebäpli buzuň ýapylmagy we dykylmagy mümkinçiligi çyzykly ýokarlanýar (akym kanallarynyň sanyna baglylykda), bu bolsa öýjügiň çykyşynyň üýtgemegine sebäp bolýar, ýöne buzuň ýapylmagy ähtimallygy ýokarlanýar (akym kanallarynyň sanyna baglylykda), öýjükleriň öndürijiliginiň üýtgäp durmagyna we başlangyç şowsuzlygynyň ähtimallygynyň ýokarlanmagyna getirýär.
Gysgaça aýdylanda, ýangyç öýjüginiň ajaýyp gözenekli gurluşyköpük metalAkym meýdany, otag temperaturasynyň işleýşi we aşaky nol dinamiki başlangyç şertlerinde adaty “çukur gerşi” akym kanaly bilen öýjükden ep-esli artykmaçlyga eýe.
Otagyň temperaturasynda batareýanyň iň ýokary güýji we iň soňky tok dykyzlygy takmynan 25% ýokarlanýar;
Nol kiçi başlangyç şertlerinde, köpükli metal akym meýdany bolan batareýalaryň işleýşi has ýumşak bolýar we pes temperaturaly öz-özüni başlatmak ukyby ep-esli ýokarlanýar.
Mundan başga-da, geçirijiligi ýokarlandyrmak üçin altyn örtük, has laýyk gidrofobiýa we poslama garşylyk bejergileri we köpük metal materiallary üçin has optimal bejergileri ulanmak we ulanmakköpük materiallaryhas optimal gözenek ululyklary, gözenek we gysyş gatnaşygy bilen ýangyç öýjüginiň işleýşini hasam güýçlendirer we sowuk başlangyç sikliniň dowamlylygyny ýokarlandyrar diýlip garaşylýar.