近来，我国科学技能大学工程科学学院精密机械与精密仪器系先进感知、数据交融及智能运维课题组毛磊特任研讨员团队在氢燃料电池无损检测方面获得打破性开展，报导了一种依据磁场成像的氢燃料电池无损检测理论及办法，打破现有氢燃料电池功能表征依赖于资料剖析、电流散布等侵入式检测手法的瓶颈，研讨成果以题为“Imaging PEMFC performance heterogeneity by sensing external magnetic field”宣布在Cell Press期刊Cell Reports Physical Science上。
氢燃料电池技能（PEMFC）被广泛使用于氢能使用范畴，但是影响商用氢燃料电池体系可靠性的首要因素是在电池运转进程中难以进行电池功能表征并辨认电池反常状况。现在，首要的状况辨认办法仅可对PEMFC状况改变进行辨认，但难以对电池内部状况改变的开展途径及对应机理进行检测及剖析，然后无法依据辨认成果对PEMFC体系进行对应调控，从而确保PEMFC体系的运转安全。
在PEMFC运转进程中，电池功能状况与其内部水散布、电流散布休戚相关。现在，相关技能首要经过资料剖析、水传输散布、电流散布等手法来评价氢燃料电池功能状况。但是这些技能会搅扰电池的运转状况，乃至损坏电池固有结构和功能，从而很难确保技能可靠性和实用性。PEMFC电流散布和相应磁场散布如图1所示，作者将PEMFC内部电流分解为平行膜方向膜电流（图1B）和笔直膜方向主电流（图1C），并提醒了氢燃料电池毛病时功能下降的实质原因是参加化学反应的主电流削减，寄生损耗的膜电流添加，因而膜电流及其激起磁场能够反映电池功能改变。这是在该研讨范畴内初次体系性剖析并提出了氢燃料电池的功能改变与其内部不同重量电流和激起磁场的相关机制。
(a) PEMFC内部电流; (b)膜电流及其磁场散布; (c)主电流及其磁场散布.
该研讨的研讨思路如图2所示，首要经过树立多物理场PEMFC仿真建模，对PEMFC在不同运转状况下的膜电流及其磁场散布改变进行剖析；从而建立PEMFC外部磁场检测体系，经过检测PEMFC运转进程中的膜电流磁场散布，剖析PEMFC体系内部状况改变途径及对应机制。据此，本研讨作业中提出了一种依据磁场成像的PEMFC体系无损检测理论及办法，可在PEMFC运转进程中提醒状况改变的来源和演化进程，在商用PEMFC体系的状况检测及反常辨认方面极具使用潜力。
我国科学技能大学工程科学学院博士研讨生孙誉宁为论文的榜首作者，毛磊特任研讨员为论文的仅有通讯作者。该项作业得到了基金委、中科院、安徽省及合肥市等赞助。
