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阳极流道具有微孔阵列的被动式纸基微流体燃料电池性能特性
被引量：
1
1
作者
文金玲
叶丁丁
+3 位作者
朱恂
张彪
陈蓉
廖强
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第23期2527-2534,共8页
纸基微流体燃料电池利用纸多孔介质内毛细渗流实现了阴阳极反应物被动输运和自然分隔,去除了质子交换膜和微泵,是基于电化学反应的新一代纸基微流控芯片理想的新型微型电源.针对常规纸基微流体燃料电池存在的燃料传质限制,本文提出阳极...
纸基微流体燃料电池利用纸多孔介质内毛细渗流实现了阴阳极反应物被动输运和自然分隔,去除了质子交换膜和微泵,是基于电化学反应的新一代纸基微流控芯片理想的新型微型电源.针对常规纸基微流体燃料电池存在的燃料传质限制,本文提出阳极流道具有微孔阵列的新型电池结构,利用微孔阵列强化燃料的对流/扩散传质提高电池性能,研究了阴阳极间距、电极长度、燃料浓度及电解液浓度对电池性能特性的影响.研究结果表明,阳极流道内微孔阵列能够强化燃料传质并降低离子传输阻力,使得阳极流道具有微孔阵列的纸基微流体燃料电池最大功率密度提高41.2%;减少阴阳极间距有利于降低离子传输阻力,而且阴极电解液流速大于阳极电解液流速,抑制了燃料渗透,使得电池性能提升;电池性能随燃料和电解液浓度上升先升高后降低.当阴阳极间距为1.0 mm,电极长度为5.0 mm,燃料和电解液浓度均为2.0 mol/L时,电池性能达到最优,其最大功率密度为29.7 mW/cm^2.
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关键词
纸基微流体
燃料
电池
微孔阵列
燃料
传质
电池性能
原文传递
微射流微流体燃料电池内流动传输数值模拟
2
作者
巩孝莲
张彪
+2 位作者
朱恂
叶丁丁
陈蓉
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期2213-2219,共7页
微流体燃料电池作为一种新型微型电源受到广泛关注,而阳极侧燃料传质限制是制约其性能提高的关键因素。本文对利用微射流强化燃料传质的空气自呼吸微流体燃料电池建立三维数学模型,研究了微射流几何结构参数对燃料传输及电池性能的影响...
微流体燃料电池作为一种新型微型电源受到广泛关注,而阳极侧燃料传质限制是制约其性能提高的关键因素。本文对利用微射流强化燃料传质的空气自呼吸微流体燃料电池建立三维数学模型,研究了微射流几何结构参数对燃料传输及电池性能的影响规律。模拟结果表明:射流孔位于中下游位置时强化燃料传输效果较好;随射流孔数量增加,微射流作用区域逐渐增大,但射流平均速度逐渐降低,使得燃料传输和电池性能先强化后下降;射流孔直径增大导致射流平均速度减小,电池性能降低。
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关键词
微流体
燃料
电池
微射流
燃料
传质
数值模拟
原文传递
题名
阳极流道具有微孔阵列的被动式纸基微流体燃料电池性能特性
被引量：
1
1
作者
文金玲
叶丁丁
朱恂
张彪
陈蓉
廖强
机构
重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室
重庆大学能源与动力工程学院工程热物理研究所
出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第23期2527-2534,共8页
基金
国家自然科学基金(51620105011,51776026)
重庆大学科研后备拔尖人才培育计划(cqu2017hbrc1B06)
+1 种基金
重庆市留学人员回国创业创新支持计划创新类(cx2018019)
重庆英才计划资助。
文摘
纸基微流体燃料电池利用纸多孔介质内毛细渗流实现了阴阳极反应物被动输运和自然分隔,去除了质子交换膜和微泵,是基于电化学反应的新一代纸基微流控芯片理想的新型微型电源.针对常规纸基微流体燃料电池存在的燃料传质限制,本文提出阳极流道具有微孔阵列的新型电池结构,利用微孔阵列强化燃料的对流/扩散传质提高电池性能,研究了阴阳极间距、电极长度、燃料浓度及电解液浓度对电池性能特性的影响.研究结果表明,阳极流道内微孔阵列能够强化燃料传质并降低离子传输阻力,使得阳极流道具有微孔阵列的纸基微流体燃料电池最大功率密度提高41.2%;减少阴阳极间距有利于降低离子传输阻力,而且阴极电解液流速大于阳极电解液流速,抑制了燃料渗透,使得电池性能提升;电池性能随燃料和电解液浓度上升先升高后降低.当阴阳极间距为1.0 mm,电极长度为5.0 mm,燃料和电解液浓度均为2.0 mol/L时,电池性能达到最优,其最大功率密度为29.7 mW/cm^2.
关键词
纸基微流体
燃料
电池
微孔阵列
燃料
传质
电池性能
Keywords
paper-based microfluidic fuel cells
mini-hole array
fuel transfer
cell performance
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
原文传递
题名
微射流微流体燃料电池内流动传输数值模拟
2
作者
巩孝莲
张彪
朱恂
叶丁丁
陈蓉
机构
重庆大学低品位能源利用及系统教育部重点实验室
重庆大学工程热物理研究所
出处
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期2213-2219,共7页
基金
国家自然科学基金项目(No.51620105011)
国家自然科学基金项目(No.51776026)
重庆市留学人员回国创业创新支持计划创新类(No.cx2017058)。
文摘
微流体燃料电池作为一种新型微型电源受到广泛关注,而阳极侧燃料传质限制是制约其性能提高的关键因素。本文对利用微射流强化燃料传质的空气自呼吸微流体燃料电池建立三维数学模型,研究了微射流几何结构参数对燃料传输及电池性能的影响规律。模拟结果表明:射流孔位于中下游位置时强化燃料传输效果较好;随射流孔数量增加,微射流作用区域逐渐增大,但射流平均速度逐渐降低,使得燃料传输和电池性能先强化后下降;射流孔直径增大导致射流平均速度减小,电池性能降低。
关键词
微流体
燃料
电池
微射流
燃料
传质
数值模拟
Keywords
microfluidic fuel cell
microjet
fuel transport
numerical simulation
分类号
TK123 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
阳极流道具有微孔阵列的被动式纸基微流体燃料电池性能特性
文金玲
叶丁丁
朱恂
张彪
陈蓉
廖强
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
原文传递
2
微射流微流体燃料电池内流动传输数值模拟
巩孝莲
张彪
朱恂
叶丁丁
陈蓉
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
原文传递
已选择
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