Numerical modeling and parametric study of a cathode catalyst layer in polymer electrolyte membrane fuel cells
- سال انتشار: 1389
- محل انتشار: هجدهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک
- کد COI اختصاصی: ISME18_448
- زبان مقاله: انگلیسی
- تعداد مشاهده: 1586
نویسندگان
Graduate student, Amirkabir University of Technology;
Graduate student, Amirkabir University of Technology
Assistant Professor, Energy Conversion Research Laboratory,
چکیده
This paper investigates the effect of structural parameters on the variation of activation overpotential. The structural parameters considered in this paper are: (i) platinum mass loading per unit area, mPt; (ii) carbon mass loading per unit area, mC; (iii) volume fraction of the Nafion® ionomer phase within the Cathode catalyst layer (CCL), Lm,c; (iv) volume fraction of the gas diffusion layer (GDL) material buckled into the CCL, Lg,c; and (v) the CCL thickness, lc. Minimization of the activation overpotential at a given cell current density is taken as a goal function in the present study. The results show that at higher cell current density oxygen consumes completely at the shorter thickness of catalyst layer from the CL/GDL interface. For all values of lc, as lc increases, the CL performance decreased. Also the results show that the Lm,c and mC are more effective on CL performance than other parameters. The optimum value for mPt, mC and Lm,c are 1.9 mg cm-2, 1.05 mg cm-2 and 42.5 Vol% respectively for lc=50 μm. In addition we considered that the activation overpotential is not more sensitive to the Lg,c at all catalyst layer thicknesses. Model predictions compare well with known experimental results [1]. The results give very helpful guidelines to the MEA and CL manufacturers.کلیدواژه ها
PEM fuel cell, Catalyst layer, Parametric studyمقالات مرتبط جدید
- توسعه مبدل حرارتی داخلی ( IHX ) از طریق تغییر فرآیند ساخت و تولید لوله های گاز کولر در صنعت خودروسازی
- بهبودعملکرد سیکل تبرید تراکمی با تغییر فرآیند ساخت مبدل SLHX از آرایش مماسی به هم مرکز
- بررسی تاثیر لایه میانی روی در اتصال غیر مشابه آلیاژ پایه منیزیم AZ۳۱ و آلومینیوم ۶۰۶۱ به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطهای
- بررسی تجربی سوراخکاری کامپوزیتهای پلیمری: مقایسه جوت و شیشه
- سیستم هوشمند پایش وضعیت بلبرینگ با استفاده از طیفنگاره صوتی جهت طبقهبندی و تشخیص خطای بلبرینگ ها
اطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.