異種PEMFC GDL多孔度分布を持つ非構造的ポアネットワークモデリング

これは、経験的に決定された異種ポリマ電解質膜燃料電池（PEMFC）ガス拡散層（GDL）多孔度分布に依存する液体水の飽和プロファイルの最初の調査です。侵入浸透アルゴリズムを使用した非構造的な二次元ポアネットワークモデルが提示されます。ランダムな繊維配置は、最近X線コンピュータ断層撮影可視化によって得られた六つの市販GDL材料の異種多孔度分布に基づいています。ポアスペースはボロノイ図で特徴付けられ、単一の入口液体水クラスターを用いたシミュレーションが実施されます。また、均一、正弦波、正方形波の多孔度分布を持つGDLに対しても飽和プロファイルが計算されます。液体水は、関連する低い毛細管圧のため、高い多孔度の領域に蓄積しやすいです。この研究の結果は、滑らかな多孔度分布を持つように調整されたGDLは、材料のバルク内に高い飽和レベルのポケットが少ないことを示唆しています。最後に、理論的な表面修正に関する研究は、触媒インターフェースでの低多孔度表面処理が材料の全体的な飽和レベルを大幅に低下させることを示しています。