Measurement of solidification heat from supercooled water freezing during PEFC cold start and visualization of ice distribution
Measurement of solidification heat from supercooled water freezing during PEFC cold start and visualization of ice distribution
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PEFC 冷启动过程中过冷水冻结的凝固热测量和冰分布可视化
DOI：
10.1016/j.ijhydene.2020.04.004
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发表时间：
2020
影响因子：
7.2
通讯作者：
Araki Takuto
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Otsuki Yota;Tamada Yusuke;Inoue Shoki;Shigemasa Kaito;Araki Takuto
在冰点以下运行的聚合物电解质燃料电池（PEFC）中的水会干扰气体供应，从而导致运行停止。因此，了解冻结机制是实现高性能冷启动的关键。提出了一种利用6 μm厚的薄膜热电偶（TFTC）对两种不同冷冻模式进行分类的新方法。我们进行了现场测量的凝固热从过冷水使用最初开发的TFTC和进一步可视化冰的分布，使用X射线CT。在TFTC测量-10 °C ~-5 °C的快速温度上升的模式下，水在扩散到GDL中后冻结，而在另一种模式下，当TFTC在-30 °C ~-10 °C没有测量快速温度上升时，冻结立即发生在CL内部，而不会到达GDL。这些模式可作为今后改进元件、优化冷起动电流密度扫描的参考。
The water in polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) operated below the freezing point interferes with the gas supply, shutting down the operation. Therefore, understanding the freezing mechanism is pivotal to achieving high-performance cold-start. In this paper, a novel method of classifying two different freezing modes using 6 μm thickness thin-film thermocouples (TFTCs) was proposed. We conductedin situmeasurement of the solidification heat from supercooled water using originally developed TFTCs and further visualized the ice distribution using X-ray CT. In a mode when TFTCs measure rapid temperature rises in the −10 °C ~ −5 °C, water freezes after diffusing into the GDL, while freezing occurs immediately inside the CL without reaching the GDL in the other mode when TFTCs measure no rapid temperature rise in the −30 °C ~ −10 °C. These modes should be considered for future researches on components improvement, and optimization of current density sweeping to succeed the cold start.
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DOI：
10.1149/1.2780958
发表时间：
2007-09
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Toshikazu Kotaka;S. Tsushima;S. Hirai
通讯作者：
Toshikazu Kotaka;S. Tsushima;S. Hirai
通过软 X 射线照相可视化在不同温度下运行的 PEMFC 中的液态水积聚
DOI：
10.1149/05002.0335ecst
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
P. Deevanhxay;T. Sasabe;S. Tsushima;S. Hirai
通讯作者：
S. Hirai
影响因子：
9.2
作者：
Yutaka Tabe;Masataka Saito;K. Fukui;T. Chikahisa
通讯作者：
Yutaka Tabe;Masataka Saito;K. Fukui;T. Chikahisa
用于金刚石接触金属电极的多层堆叠工艺形成的 TiC 薄膜
DOI：
10.1149/05006.0335ecst
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
Yuki Tanaka;K. Kakushima;P. Ahmet;Y. Kataoka;K. Tsutsui;A. Nishiyama;N. Sugii;K. Natori;T. Hattori;S. Yamasaki;H. Iwai
通讯作者：
H. Iwai
影响因子：
3.9
作者：
M. Hickner;N. Siegel;Ken Chen;Dominic N McBrayer;D. Hussey;D. Jacobson;Muhammad Arif
通讯作者：
M. Hickner;N. Siegel;Ken Chen;Dominic N McBrayer;D. Hussey;D. Jacobson;Muhammad Arif