来源:Applied Sciences 发布时间:2022/3/17 18:33:21
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Applied Sciences:了解燃料电池新技术 | MDPI 编辑荐读

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燃料电池作为一种高效、清洁的电化学发电装置,近年来得到了国内外的普遍重视。本次 Applied Sciences 编辑部精选了五篇与燃料电池及其应用相关的文章,详细阐述了燃料电池的近期研究进展、面临的挑战,以及未来发展方向,希望能为相关领域读者带来有价值的参考。

文章推荐

1.An Artificial Intelligence Solution for Predicting Short-Term Degradation Behaviors of Proton Exchange Membrane Fuel Cell

一种预测质子交换膜燃料电池短期降解行为的人工智能解决方案

Zijun Yang et al.

DOI: 10.3390/app11146348

基于人工神经网络 (ANN) 和 M– 人工神经网络 (M-ANN) 的质子交换膜 (PEM) 燃料电池降解过程预测模型的工作流程。

文章亮点:

(1) 本文提出了一种基于多元多项式回归 (MPR) 和人工神经网络 (ANN) 的数据驱动退化预测方法,可以高效预测 PEM 燃料电池的短期降解行为;

(2) 双隐层人工神经网络的预测性能明显优于单隐层人工神经网络;

(3) 采用 sigmoid 激活函数预测的性能曲线比采用整流线性单元 (ReLU) 激活函数预测的性能曲线更平滑、更真实。

2.Perspectives on Cathodes for Protonic Ceramic Fuel Cells

对质子陶瓷燃料电池负电极的展望

Glenn C. Mather et al.

DOI: 10.3390/app11125363

质子陶瓷燃料电池700°C 最大功率密度的研究展示。

文章亮点:

(1) 目前钙钛钴矿因其具有极好的混合电子氧化物离子导电性能,使其能够被采用在复合电极的质子陶瓷电池上;

(2) 复合电极中的钙钛矿钴可以避免高温烧结时可能发生的有害阳离子互扩散;

(3) 研究证实,在质子陶瓷电池上使用具有高催化活性的渗透元素是可行的,并且可能会使质子陶瓷燃料电池具有更好负电极性能。

3.The Development of Current Collection in Micro-Tubular Solid Oxide Fuel Cells—A Review

微管状固体氧化物燃料电池中电流收集的发展综述

Oujen Hodjati-Pugh et al.

DOI: 10.3390/app11031077

管状固体氧化物燃料电池示意图及截面图,工作原理及电流方向。

文章亮点:

(1) 高效的电流收集和互连是微管固体氧化物燃料电池 (µT-SOFCs) 技术发展的瓶颈;

(2) 机械耐用的金属电流收集器被证实可以用于微管状固体氧化物燃料电池,它能起到降低体导电性和接触电阻的作用,同时保持导电系数与热膨胀系数 (CTE) 的兼容性;

(3) 文章认为 µT-SOFC 堆栈设计的关键,其一是需要设计的更加容易制造,其二是需要内电极表面积的接触范围更大且分布均匀。

4.Development and Testing of a Roots Pump for Hydrogen Recirculation in Fuel Cell System

燃料电池系统氢气再循环罗茨泵的研制与测试

Linfen Xing et al.

DOI: 10.3390/app10228091

罗茨氢泵试验装置:(a) 原理图;(b) 试验装置的照片。

文章亮点:

(1) 通过对螺旋转子三叶罗茨泵样机的性能进行实验测试,证实了压差对罗茨泵流量和容积效率的影响最为显著,而吸力压力的影响有限;

(2) 实验结果表明氢气泄漏是影响体积效率和等熵效率的主要因素,而非流动阻力;

(3) 作者将罗茨泵集成到三个 PEM 燃料电池系统中,以证明集成在燃料电池系统中的罗茨泵性能优于纯氢泵。

5.Hydrogen Recovery from Waste Gas Streams to Feed (High-Temperature PEM) Fuel Cells: Environmental Performance under a Life-Cycle Thinking Approach

从废气流中回收氢气以供给燃料电池 (高温 PEM) :生命周期思维方法下的环境性能

Ricardo Abejón et al.

DOI: 10.3390/app10217461

基于焦炉煤气 (COG) 的工艺的系统边界概述。

文章亮点:

(1) 本文利用生命周期评估 (LCA) 方法进行了环境评估。

(2) 研究结果表明,从废水中回收氢气比甲烷重整或煤气化等替代工艺更环保。

(3) 利用加压废气流、使用光伏电力,并针对剩余的甲烷流设置一个能量回收系统,可以提供一个更准确且更有可比性的研究环境。

Applied Sciences 期刊介绍

主编:Takayoshi Kobayashi, The University of Electro-Communications, Japan

期刊主题涵盖应用物理学、应用化学、工程、环境和地球科学以及应用生物学的各个方面。截止目前被SCIE、Scopus等多种数据库收录,JCR分区在多学科工程以及应用物理领域都在Q2。

2020 Impact Factor: 2.679

2020 CiteScore: 3.0

Time to First Decision: 16 Days

Time to Publication: 37 Days

 
 
 
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