این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
شیمی و مهندسی شیمی ایران، جلد ۳۴، شماره ۳، صفحات ۲۱-۳۰
عنوان فارسی بهینه‌سازی لایه‌ی کاتالیست کاتدی در پیل‌های سوختی غشای تبادل پروتون
چکیده فارسی مقاله واکنش احیای اکسیژن در سمت کاتد پیل‌های سوختنی غشا تبادل پروتون واکنشی کند است و بیش‌ تر تلفات به این بخش از پیل مربوط می‌شود. به علت فرایندهای محدودکننده بسیاری که در این لایه واکنش رخ می‎دهد، مدل کردن این لایه اهمیت به‌ سزایی دارد. مدل ارایه شده مدلی دوبعدی ـ دوفازی است که در آن کانال عبوری جریان، لایه‌ی نفوذ گازی، لایه‌ی ماکروحفره‌ ها و لایه‌ی کاتالیست مدنظر قرار گرفته است. غلظت اجزای گازی، درصد اشباع آب مایع در طول کاتد و پتانسیل محلی یونومر در لایه‌ی کاتالیست با استفاده از حل معادله ‌های مربوطه توسط نرم‌افزار متلب (Matlab) در تمام نقاط محاسبه شده است. پس از مقایسه‌ی نتیجه‌ های به دست آمده از مدل و داده‌های آزمایشگاهی، تأثیر پارامترهای طراحی شامل میزان بارگذاری پلاتین، ضخامت لایه کاتالیست و کسر وزنی یونومر، برای رسیدن به بیش‌ ترین جریان تولیدی بررسی شد. در ولتاژهای بالا مقدارهای بهینه برای میزان بارگذاری پلاتین، ضخامت لایه کاتالیست و کسر وزنی یونومر به ترتیب mg/cm2 9/0, µm 15 و 55% و در ولتاژهای پایین مقدارها به ترتیب mg/cm25/0,µm 30 و 45% وزنی گزارش شد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Optimization of Cathode Catalyst Layer in PEM Fuel Cells
چکیده انگلیسی مقاله Thesluggish of Oxygen Reduction Reaction (ORR) kinetics at the cathode account the majority of the voltage drop in H2-PEMFCs. As many limiting processes take place in the reaction layer, it is important to model this layer. In this work, a two-dimensional steady state model for a PEM fuel cell cathode is described. All the components in the cathode such as the gas manifold, diffusion layer, micro-porous layer and the catalyst layer were modeled. Concentrations of gaseous components, liquid water saturation in the cathode catalyst layer and ionomer local potential calculated to solve the equations in MATLAB. After comparing the results of the model and experimental data, the design parameters include platinum loading, catalyst layer thickness and ionomer weight fraction was chosen to achieve maximum current density. The optimal values were 0.9 mg.cm-2, 15 µm and 55% for platinum loading, catalyst layer thickness and ionomer weight fraction at high voltage and 0.5 mg.cm-2, 30 µm and 45% at low voltage respectively.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله عماد کوشکی |
تهران، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 13114 ـ 16846
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)

سوسن روشن ضمیر |
تهران، دانشگاه علم و صنعت ایران، پژوهشکده سبز، آزمایشگاه پیل سوختی، صندوق پستی 13114 ـ 16846
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)

نشانی اینترنتی http://www.nsmsi.ir/article_18778_3c70f5bd6a2e577987af28ae05e56af9.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/931/article-931-190262.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات