Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các phương trình thiết kế cho điện cực pin nhiên liệu PEM được tối ưu hóa
Tóm tắt
Bài báo này trình bày những biểu thức toán học đơn giản có thể được sử dụng để tối ưu hóa cấu trúc điện cực pin nhiên liệu, đặc biệt là pin nhiên liệu màng điện phân polyme (PEMFCs). Dựa trên hệ số hiệu quả, các phương trình liên hệ mật độ dòng điện với mức độ sử dụng chất xúc tác và hệ số chuyển khối. Những phương trình này có thể được sử dụng để sàng lọc vật liệu mới hoặc xác định quá trình cụ thể nào cần được cải thiện trong thiết kế điện cực hiện có. Độ dày tối ưu, hoặc mức độ tải chất xúc tác, và dòng điện tối đa có thể đạt được với một tập hợp vật liệu nhất định có thể được tính toán từ một bộ phương trình đơn giản dựa trên các đặc tính chuyển khối của vật liệu điện cực. Những phương pháp này có thể tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí thí nghiệm trong quá trình phát triển điện cực.
Từ khóa
#pin nhiên liệu #điện cực #tối ưu hóa #màng điện phân polyme #hiệu suất chất xúc tácTài liệu tham khảo
S. Srinivasan and R. Mosdale, Bull. Electrochem. 12 (1996) 170.
T. Ralph, G. Hards, J. Keating, S. Campbell, D. Wilkinson, M. Davis, J. St-Pierre and M. Johnson, J. Electrochem. Soc. 144 (1997) 3845.
M. Uchida, Y. Fukuoka, Y. Sugawara, N. Eda and A. Ohta, J. Electrochem. Soc. 143 (1996) 2245.
D.M. Bernardi and M.W. Verbrugge, AIChEJ. 37 (1991) 1151.
T.E. Springer, T.A. Zawodzinski and S. Gottesfeld, J. Electrochem. Soc. 138 (1991) 2334.
T.F. Fuller and J. Newman, J. Electrochem. Soc. 140 (1993) 1218.
T.V. Ngugen and R. White, J. Electrochem. Soc. 140 (1993) 2178.
J.C. Amphlett, R.M. Baumert, R.F. Mann, B.A. Peppley and P.R. Roberge, J. Electrochem. Soc. 142 (1995) 1.
D. Bevers, M. Wohr, K. Yasuda and K. Oguro, J. Appl. Electrochem. 27 (1997) 1254.
M.L. Perry, J. Newman and E.J. Cairns, J. Electrochem. Soc. 145 (1998) 5.
S. Srinivasan, H.D. Hurwitz and J.O'M. Bockris, J. Chem. Phys. 46 (1967) 3108.
J. Giner and C. Hunter, J. Electrochem. Soc. 116 (1969) 1124.
M. Viitanen and M.J. Lampinen, J. Power Sources 32 (1990) 207.
K.A. Striebel, F.R. McLarnon and E.J. Cairns, Ind. Engr. Chem. Res. 34 (1995) 3632.
S.C. Yang, M.B. Cutlip and P. Stonehart, Electrochim. Acta 35 (1990) 869
P. DeVidts and R.E. White, J. Electrochem. Soc. 144 (1997) 1343.
T.E. Springer, M.S. Wilson and S. Gottesfeld, J. Electrochem. Soc. 140 (1993) 3513.
Y.W. Rho and S. Srinivasan, J. Electrochem. Soc. 141 (1994) 2089.
T.E. Springer, T.A. Zawodzinski, M.S. Wilson and S. Gottesfeld, J. Electrochem. Soc. 143 (1996) 587.
N. Sugumaran and A.K. Shukla, J. Power Sources 39 (1992) 249.
C. Olaman, M. Matte and C. Lum, J. Electrochem. Soc. 138 (1991) 2330.
A. Parthasarathy, B. Dave, S. Srinivasan, A.J. Appleby and C.R. Martin, J. Electrochem. Soc. 139 (1992) 1635.
C.Y. Yuh and J.R. Selman, AIChE J. 34 (1988) 1949.
T.E. Springer and I.D. Raistrick, J. Electrochem. Soc. 136 (1989) 1594.
C.C. Boyer, S. Gamburzev, O. Velev, S. Srinivasan and A.J. Appleby, Electrochim. Acta 43 (1998) 3703.
J. Muhovski, Il. Ileiv and E. Budevski, Com. Chem.: Bulgarian Academy of Sciences 14 (1981) 370.
S.K. Zecevic, J.S. Wainright, M.H. Litt, S.Lj. Gojkovic and R.F. Savinell, J. Electrochem. Soc. 144 (1997) 2973.
A. Parthasarathy, S. Srinivasan, A.J. Appleby and C.R. Martin, J. Electrochem. Soc. 139 (1992) 2856.
F.N. Buchi, A. Marek and G.G. Scherer, J. Electrochem. Soc. 142 (1995) 1895.
L. Qingfeng, X. Gang, H.A. Hjuler, R.W. Berg and N.J. Bjerrum, J. Electrochem. Soc. 142 (1995) 3250.
S.E. Lyke and S.H. Langer, J. Electrochem. Soc. 138 (1991) 2327.
F. Gloaguen and R. Durand, J. App. Electrochem. 27 (1997) 1029.
D.B. Sepa, M.V. Vojnovic and A. Damjanovic, Electrochim. Acta 32 (1987) 129.
C. Boyer, Doctoral Dissertation, Texas A&M University, College Station (1999).
E. Antolini, L. Giorgi, A. Pozio and E. Passalacqua, J. Power Sources 77 (1999) 136.
C. Marr and X. Li, J. Power Sources 77 (1999) 17.
O. Savadogo, J. New Mat. Electrochem. Sys. 1 (1998) 47.
S. Gamburzev, C. Boyer and A. J. Appleby, Fuel Cells Bulletin No. 9 (1999) 6.