阴极相对湿度对质子交换膜燃料电池电化学性能的影响

阴极相对湿度是影响质子交换膜燃料电池(PEMFC)电化学性能的重要因素之一。通过实验并基于燃料电池反应动力学原理,研究了6种(25%、40%、55%、70%、85%和100%)阴极相对湿度对PEMFC电化学性能的影响。结果表明:阴极相对湿度对PEMFC电化学性能有重要的影响,在电池工作温度80℃和阳极相对湿度100%的条件下,随着阴极相对湿度的增加,电池的电化学性能先增大后减小,且阴极相对湿度为55%时,电池的电化学性能最佳,其最大功率密度为0.472 W/cm~2,开路电压为0.917 V,交换电流密度为0.416 mA/cm~2。与阴极相对湿度为55%时PEMFC的最大功率密度和开路电压相比,阴极相对湿度为25%、40%、70%、85%和100%时的最大功率密度分别下降了2.46%、0.58%、4.11%、10.71%和26.96%,对应的开路电压分别下降了1.89%、1.09%、2.01%、2.2%和2.48%。