当前位置:科学网首页 > 小柯机器人 >详情
科学家利用不可逆真空热离子发生器改善直接碳燃料电池的性能
作者:小柯机器人 发布时间:2023/12/12 14:41:39

近日,河南工程大学的王远副教授与厦门大学的苏山河副教授合作并取得一项新进展。经过不懈努力,他们利用不可逆真空热离子发生器改善直接碳燃料电池的性能。相关研究成果已于2023年12月9日在国际知名学术期刊《中国物理快报》上发表。

该研究团队研发出一种新型混合系统,该系统由直接碳燃料电池(DCFC)、热离子发生器(TIG)和回热器组成,旨在回收燃料电池产生的废热。研究人员还推导出了各子系统和整个混合系统的输出功率与效率的数学表达式。基于能量平衡方程,他们深入探讨并解决了DCFC与TIG之间的面积匹配问题。

此外,研究人员在考虑主要不可逆性的情况下,揭示了DCFC电流密度和TIG电压对混合系统性能的影响。该混合动力系统的最大功率输出密度为379W/m2,效率为36%。为了提高单个DCFC的最大功率密度,他们确定了主要参数的最优区域。

附:英文原文

Title: Performance Improvement of a Direct Carbon Fuel Cell through an Irreversible Vacuum Thermionic Generator

Author:

Issue&Volume: 2023-12-09

Abstract: A novel hybrid system consisting of a direct carbon fuel cell (DCFC), a thermionic generator (TIG), and a regenerator is developed to recover the exhaust heat from the fuel cell. Expressions for the power output and efficiency of subsystems and the hybrid system are derived. Based on the energy balance equation, the area matching problem between the DCFC and the TIG is discussed and solved. By considering the main irreversibilities, the influences of the DCFC's current density and the TIG's voltage on the performance of the hybrid system are revealed. The maximum power output density and the corresponding efficiency of the hybrid system are, respectively, equal to 379W/m2 and 36%. To enhance the maximum power density of the single DCFC, the optimal regions of the main parameters are determined.

DOI: 10.1088/0256-307X/40/12/128201

Source: https://cpl.iphy.ac.cn/10.1088/0256-307X/40/12/128201

期刊信息

Chinese Physics Letters《中国物理快报》,创刊于1985年。隶属于中国物理学会,最新IF:3.5

官方网址:https://cpl.iphy.ac.cn/EN/0256-307X/current.shtml
投稿链接:https://editorial.iphy.ac.cn/journalx_cpl_cn/authorLogOn.action?mag_Id=4