بررسی تجربی اثر انباشت تدریجی آب مایع در کاتد بر نمودار امپدانس پیل سوختی غشاء پلیمری در حالت عملکرد انتها بسته با استفاده از روش طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی

پیل های سوختی غشاء پلیمری با عملکرد انتها بسته به عنوان گزینه ای مهم برای نیل به آینده ای پاک و مطمئن ازنظر تامین انرژی در حوزه حمل ونقل و حتی کاربردهای نظامی و فضایی شناخته می شوند. بااین حال توسعه تجاری آن ها منوط به فائق آمدن بر معضل مدیریت آب می باشد که در حین عملکرد انتها بسته در آن ها انباشته می شود. در تحقیق حاضر به بررسی تجربی اثر انباشت تدریجی آب مایع در کاتد بر نمودار امپدانس پیل سوختی انتها بسته با استفاده از روش طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی پرداخته شد. علی رغم محدود بودن این روش به سیستم های پایا و ذات گذرای عملکرد انتها بسته، با اندازه گیری امپدانس هر فرکانس در یک بازه عملکرد جداگانه شرایط شبه پایا برای تست فراهم شد. علاوه بر این، اثر رطوبت نسبی، دمای کاری و فشار ورودی گازهای واکنش دهنده نیز بر امپدانس پیل سوختی انتها بسته بررسی شد. نتایج حاکی از وجود دائم مقدار زیادی آب در پیل سوختی در این نوع عملکرد می باشد که هرچند به مرطوب ماندن غشاء و کاهش مقاومت اهمی کمک می کند، اما انباشت تدریجی آن انتقال گازهای واکنش دهنده (خصوصا اکسیژن) را به لایه کاتالیستی با مشکل مواجه ساخته و به افزایش مقاومت انتقال جرم می انجامد. همچنین آب گرفتگی لایه کاتالیستی نیز منجر به افت سینتیک واکنش و درنتیجه افزایش مقاومت انتقال بار می شود؛ بنابراین لازم است با در نظر گرفتن آستانه ای برای مقدار مجاز مقاومت کلی سل، معیاری برای زمان باز کردن شیر تخلیه جهت جلوگیری از افت بیش ازاندازه ولتاژ تعریف نمود که موضوع گام بعدی این پژوهش است.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی غشاء پلیمری ، عملکرد انتها بسته ، انباشت آب مایع ، طیف نگاری امپدانس الکتروشیمیایی ، بررسی تجربی