1. 本选题研究的目的及意义

质子交换膜燃料电池（pemfc）作为一种高效、清洁的能源转换装置，在近年来受到广泛关注，并在新能源汽车、便携式电源等领域展现出巨大的应用潜力。

双极板作为pemfc的核心部件之一，其性能直接影响着燃料电池的输出功率、寿命和成本。

传统的石墨双极板虽然具有良好的耐腐蚀性，但其机械强度低、体积大、加工成本高等缺点限制了pemfc的大规模商业化应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

金属双极板作为pemfc的关键部件，其结构设计和材料选择对电池的性能和寿命至关重要。

近年来，国内外学者在金属双极板的设计、制备、性能评价以及应用等方面开展了大量研究工作，并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对pemfc金属双极板的耦合应力形变与传输过程展开深入研究，主要内容包括：
1.金属双极板应力形变分析：研究燃料电池运行过程中温度、压力等因素对金属双极板产生的应力形变影响。

建立金属双极板的有限元模型，模拟分析不同工况下金属双极板的应力、应变分布规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，对pemfc金属双极板的耦合应力形变与传输过程进行系统研究。

1.理论分析：基于弹性力学和流体力学理论，建立金属双极板的应力形变和传输过程的数学模型。

分析不同因素对金属双极板应力形变和传输过程的影响机制。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.将金属双极板的应力形变与传输过程进行耦合研究，更全面地考虑了各种因素对金属双极板性能的影响，为金属双极板的优化设计提供更可靠的理论依据。

2.建立了考虑多物理场耦合的金属双极板数值模型，能够更准确地模拟金属双极板在实际工作环境下的性能表现，为金属双极板的设计和优化提供更有效的工具。

3.提出了基于耦合分析结果的金属双极板优化设计方案，有望提高金属双极板的传质性能、机械强度和耐腐蚀性能，改善pemfc的性能和寿命。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张馨予, 王树博, 王少剑, 等. 固体氧化物燃料电池多孔电极气体传输特性研究进展[j]. 化工进展, 2020, 39(1): 17-29.

[2] 邓宇君, 马强, 王德宇, 等. 低pt载量质子交换膜燃料电池阴极催化层结构优化研究[j]. 物理化学学报, 2022, 38(9): 2106001.

[3] 王辉, 潘牧, 马龙涛, 等. 金属双极板燃料电池用不锈钢表面改性研究进展[j]. 表面技术, 2020, 49(4): 1-12.