北京工业大学做为第二完成单位的“多场耦合能质传递强化及调控理论与方法”获得教育部自然科学一等奖

2019115 教育部2018年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)通用项目公布。由重庆大学廖强、朱恂等和北京工业大学郭航、刘中良、马重芳等共同完成的“多场耦合能质传递强化及调控理论与方法”获得教育部自然科学一等奖。重点实验室针对燃料电池领域中共性的多场耦合能质传输机理及其强化和调控方法的前沿科学问题开展研究工作,可视化研究了不同电流密度下不同燃料电池流场板流道内的气液两相流动特性,发现了流道内水淹与电池性能之间的关系,阐明了流场板结构对两相流动行为的影响规律,为电池水淹的在线监测与判断提供了依据。利用红外测温技术准确测量了膜电极表面的温度分布,获得了关键参数对燃料电池膜电极表面温度分布的影响规律,建立了燃料电池膜电极表面温度与反映燃料电池传递和电化学反应特性的电池产热之间的关系。首次在碳纤维表面原位还原沉积石墨烯并进行聚苯胺修饰,利用石墨烯高电导率和高比表面积以及聚苯胺生物相容性好的优势,提高了电子转移速率并增加了活性生物量,强化了生物电化学转化;采用了碳纳米颗粒修饰不锈钢纤维毡,阐明了石墨烯修饰电极强化生物电化学转化的机理,为高性能微生物燃料电池开发提供了高效简便的阳极制备方法。