空间变化的扩散介质以及包括该介质的装置

摘要

提供扩散介质和扩散介质随空间变化的参数的配置方案，以针对电化学电池中水管理问题和采用该扩散介质的其他装置。设置用于将氢燃料源转化为电能的装置，该装置包括电化学转化组件、第一和第二反应物输入、第一和第二产物输出、以及第一和第二扩散介质。设置该装置，从而沿第一和第二扩散介质基底的其中之一的主面的至少一部分负载中孔层。中孔层包括亲水碳质组分和疏水组分。与该装置另一高或低H₂O区域相比，中孔层占据该装置高或低H₂O区域其中之一基本上更大的部分。

主权项

1.一种被设置用于转化氢燃料源为电能的装置，所述装置包括：用于分隔所述装置为第一和第二流场区域的电化学转化组件；与所述第一流场区域连通的第一反应物输入和第一产物输出；包含多孔扩散介质基底的第一扩散介质，该多孔扩散介质基底设置成从所述第一流场区域和所述电化学转化组件之间传递多相反应物；与所述第二流场区域连通的第二反应物输入和第二产物输出；并且第二扩散介质包括多孔扩散介质基底，其被设置为从所述第二流场区域和所述电化学转化组件之间传递多相反应物，其中所述装置被设置成至少第一和第二扩散介质的其中之一包含处于相对高的H2O浓度下的区域和处于相对低的H2O浓度下的区域，沿所述第一和第二扩散介质基底其中之一的主面的至少一部分负载中孔层，该中孔层包含亲水碳质组分和疏水组分，并且所述中孔层在所述高H2O区域和低H2O区域其中之一中所占据的部分比所述中孔层在所述高H2O区域和所述低H2O区域其中另一个中所占据的部分大。