具有清洁燃料源的氢和氧的质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种具有潜力的能量来源。现有的研究已经表明GDL（气体扩散层）中的孔隙度梯度，尤其是在阴极GDL中的孔隙度梯度讲增强气体反应物的传输并增加PEMFC中的毛细扩散。然而，相关的信息仍然不足，因此深入讨论GDL中孔隙度梯度对燃料电池的性能的影响具有很重要的物理意义。本研究开发了三维、两相、非等温模型来研究PEMFC中热与水的输送之间的相互作用。 结果表明GDL中的孔隙度梯度的形成增加了毛细管扩散性，增加了导电性，因此有益于整个GDL中氧的传输。本研究为现有的研究提供了理论支持。

（1）PEMFC示意图

（2）每个模型的粗网格通道模式