宁德师范学院团队在国际能源科学领域知名期刊发表最新研究成果

近日，宁德师范学院赖联锋教授团队联合福建亚南电机有限公司团队在国际能源科学领域知名期刊《Applied Thermal Engineering》（中国科学院一区TOP期刊）上发表题为《The influence of cooling channel structure on temperature distribution and output performance of fuel cells》的最新研究论文，揭示了冷却通道结构对质子交换膜燃料电池（PEMFC）温度分布及输出性能的关键影响，为其高效热管理提供了重要理论依据。

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种能量转化器，其利用氢气和氧气作为原料，通过电化学原理实现化学能和电能的直接转化，具有转化高效、性能优异、响应迅速、绿色清洁等优点。燃料电池的实际能量转化效率为50%左右，其余则以大量的热进行释放。因此，开发高效的热管理方式以降低电池工作温度、改善温度均匀性，从而提升其输出性能和耐久性，是当前该领域研究的重点与难点。

针对这一关键问题，赖联锋教授团队创新性地提出了一种新型波纹流场冷却结构。研究团队通过构建精细化的三维流体-热耦合仿真模型，对该波纹流场结构的散热性能进行了系统的数值模拟；通过搭建实验平台对仿真结果进行了有效验证。研究聚焦于膜平均温度（Tm,avg）、温度均匀性指数（IUT）、净功率密度及努塞尔数（Nu）等关键指标，深入分析了不同冷却流场构型对PEMFC散热性能的影响机制。结果表明，所提出的波纹流场结构能够显著提升PEMFC的散热效率，有效降低膜电极的平均工作温度并改善其内部温度分布的均匀性，进而优化了电池的输出性能。该研究为有效提高燃料电池的输出性能提供了重要的理论参考和技术支撑，有望推动燃料电池技术的进一步实用化。

据悉，赖联锋教授为该论文的第一作者兼通讯作者。本研究得到了福建省自然科学基金（2024H6017）等项目的支持。此项研究是学校在新能源领域取得的又一重要进展，充分展示了学校科研团队解决关键科学问题的能力，彰显了学校在应用型创新科学研究方面的积极进展。（通讯员：祁燕苹）