质子交换膜燃料电池气体扩散层的等温冰结晶动力学

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作者：scidown 发布时间：2021-07-28 10:42:19 文章标题：

质子交换膜燃料电池气体扩散层的等温冰结晶动力学( Isothermal Ice-Crystallization Kinetics in the Gas-Diffusion Layer of a Proton-Exchange-Membrane Fuel Cell )

文章作者：

TJ Dursch MA Ciontea CJ Radke AZ Weber direct energy conversion nucleation, crystallization, model, kinetics, phase change, freeze, induction time, differential scanning calorimetry, gas diffusion layer

文章简述：

用等温差示扫描量热法(DSC)研究了质子交换膜燃料电池(PEMFC)纤维气体扩散层(GDL)中冰的成核和生长。通过热流和感应时间测量，得到了等温结晶速率和准稳态成核速率随过冷度的变化。在240～273K温度范围内，研究了两种聚四氟乙烯(PTFE)加载量（0和10wt%)的工业GDL中冰的成核和长大动力学。利用Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK)理论，由移动边界Stefan问题确定了传热受限的结晶速率。诱导时间服从泊松分布，且随着PTFE的加入而增加，说明疏水纤维的成核比亲水纤维的成核慢。所确定的成核速率和诱导时间符合经典成核理论的预期趋势。一个有效的速率表达式现在可用于预测冰结晶动力学的GDLS。

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