用于 PEM 燃料电池弛豫时间分布的核函数

PEM 燃料电池中所有氧气传输过程的阻抗在某些频域具有负实部。本文提出了一种用于计算 PEM 燃料电池弛豫时间分布（DRT）的模型函数（核函数）。该核函数旨在捕获具有负实部的阻抗，它源自气体扩散传输层中氧气传输的阻抗方程（doi:10.1149/2.0911509jes）。利用最近的电池阻抗解析解，结果表明使用新型 $K_2$ 核计算的 DRT 能正确捕获 GDL 传输峰，而基于 $RC$ 电路（Debye）核的经典 DRT 则遗漏了该峰。采用 $K_2$ 核，本文对真实 PEMFC 的 DRT 谱进行了分析。频率尺度上最左侧的 DRT 峰代表通道中的氧气传输，最右侧的峰由阴极催化剂层中的质子传输引起。第二、第三和第四个峰分别对应 GDL 中的氧气传输、阴极侧的法拉第反应以及催化剂层中的氧气传输。