بهینه سازی اثر حلال در جوهر کاتالیست پیل سوختی متانولی

ویژگی های الکترود، عامل تعیین کننده کلیدی مجموعه الکترود- غشا در پیل های سوختی هستند. حلال، یکی از پارامترهایی است که ساختار لایه کاتالیست در پیل سوختی را تحت تاثیر قرار می دهد. نشست لایه کاتالیست در بستر لایه نفوذ گازی نشان داده است که تنها به روش نشاندن جوهر بستگی ندارد، بلکه به ویژگی های حلال مورد استفاده برای پخش شدن کاتالیست و یونومر نیز بستگی دارد. لذا در این مطالعه، اثرات پخش حلال های آلی در جوهر کاتالیست پیل سوختی مورد ارزیابی قرار گرفته است. حلال های تحت بررسی آب، اتیلن گلیکول، اتانول، متانول و استون بودند. این حلال ها، رنج وسیعی از ویژگی های ثابت دی الکتریک، نقطه جوش و ویسکوزیته را پوشش می دهند. در این پژوهش، از اندازه گیری های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی و بررسی مورفولوژی سطح الکترود توسط sem (میکروسکوپ الکترونی روبشی)، حلال مناسب برای تهیه جوهر کاتالیست کاتدی پیل سوختی انتخاب و بهینه شد. و نتایج بر حسب توزیع یونومر روی ذرات پلاتین و ساختار کاتالیست مورد بحث قرار گرفت. سپس با حلال بهینه شده، مجموعه الکترود- غشا (mea) ساخته شد و عملکرد تک پیل همراه با mea تهیه شده مورد ارزیابی قرار گرفت. ما دریافتیم که اتیلن گلیکول، بهترین عامل پخش بین حلال های آلی تست شده است. در اتیلن گلیکول، به علت نقطه جوش و ویسکوزیته بالای آن، کاتالیست پلاتین و یونومر نفیون پخش بهتری دارند و تک پیل سوختی بهترین عملکرد را با این حلال دارد.