مطالعه کارایی الکترود گازی نفوذی پیل سوختی پلیمری بوسیله تکنیک های ولتامتری

پایان نامه
چکیده

پیل سوختی نوعی پیل الکتروشیمیایی است که انرژی شیمیایی حاصل از واکنش را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. گرچه شیوه تجمع و اتصال اجزای یک پیل و تکنیک قرار دادن اجزا در کنار هم در کارایی پیل سوختی موثر است، ولی آنچه که از اهمیت ویژه ای در کارایی این مجموعه برخوردار است، ساختار الکترود است که سطح مشترک آن و غشاء نقش مهمی در کارایی یک پیل سوختی دارد. در این پژوهش از روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی و کرونوآمپرومتری استفاده شد تا میزان بارگذاری پلاتین و محتوای نفیون در لایه کاتالیست کاتدی پیل سوختی و میزان غلظت آب اکسیژنه و سرعت چرخش الکترود در حین آزمایش های الکتروشیمیایی الکترود نفوذی گازی مشخص و بهینه شود.در قسمتی از کار نیز عملکرد دو نوع کاتالیست پلاتین با بستر کربنی 2? درصد با پلاتین با بستر کربنی 4? درصد با روش های ذکر شده، مقایسه شد. نتایج حاصل از هر روش تائیدی بر روش دیگر شد که بیان می داشت مقدار بارگذاری mg.?cm?^(-2) 2/? و محتوای نفیون 3? درصد وزنی کاتالیست در جوهر کاتالیست بالاترین دانسیته جریان را به خود اختصاص می دهند. و برای انجام تست های الکتروشیمیایی مقدار غلظت ?3/? مول بر لیتر از آب اکسیژنه به همراه سرعت 18?? دور بر دقیقه چرخش الکترود (بالاترین سرعت موجود الکترود) باعث می شود که به بهترین نتایج و بالاترین جریان ها برسیم. بین دو کاتالیست ذکر شده نیز بر خلاف انتظار کاتالیست پلاتین با بستر کربنی 2? درصد نسبت به پلاتین با بستر کربنی 4? درصد عملکرد بهتری را نشان داد.

منابع مشابه

مطالعه اثر نانو ذرات آلیاژی پلاتین بر کارایی الکترودهای گازی نفوذی پیل سوختی پلیمری

در این تحقیق اثر پلی آنیلین به عنوان هدایت کننده یونی و الکترونی در کنار نفیون که یک هدایت کننده یونی است در لایه کاتالیست پلاتینی الکترودهای گازی نفوذی درسامانه واقعی پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفت.نتایج بدست آمده انشان می دهد حضور پلی آنیلین در لایه کاتالیست در کنار نفیون منجر به کاهش مقاومت انتقال پروتون و همچنین بهبود مدیریت آب در مجموعه الکترود غشا می شود. در بخشی دیگر از کار به بررسی عمل...

15 صفحه اول

بررسی خواص هم افزایی نانوکربنها در لایه الکتروکاتالیستی الکترود گازی نفوذی پیل سوختی پلیمری

تحقیق حاضر شامل دوبخش کلی است. یکی بررسی تاثیر نانولوله کربن چند دیواره در mpl (لایه با تخلخلهای ریز ) ؛ و دیگری بررسی تاثیر حضور نانولوله کربن چند دیواره چند دیواره در لایه کاتالیست بر کارآیی الکترودهای گازی نفوذی. در بخش اول، ابتدا میزان بهینه تفلون لازم در لایه mpl در حضور نانولوله کربن چند دیواره به دست آمد. بررسیهای ما نشان داد 30% وزنی تفلون در لایه mpl می¬تواند بهترین کارآیی و کمترین مق...

15 صفحه اول

بررسی اثر آرایش توده ها بر عملکرد لایه ی کاتالیست الکترود کاتد یک پیل سوختی پلیمری

پیل‌های سوختی پلیمری به دلیل مزایای متعدد و کاربردهای متنوعشان در صنعت خودرو و ... امروزه مورد توجه اغلب محققان می-باشند. با این وجود، شبیه‌سازی آنها به دلیل فیزیک و مایکروساختار نسبتاً پیچیده‌‌ی آنها با دشواری‌هایی همراه بوده‌است. در مقاله‌ی حاضر، جریان واکنش پذیر هوا در الکترود کاتد یک پیل سوختی پلیمری توسط یک رویکرد چندمقیاسی شبکه-بولتزمن شبیه سازی گردیده است. بدین منظور، یک مدل توده‌ای دو بع...

متن کامل

بررسی نقش اجزای لایه کاتالیست در تشکیل ریز ساختار و عملکرد الکترود نفوذی گازی در پیل سوختی پلیمری

در این پروژه با مقایسه دو بستر الکترود بالارد(ballard) و توری(tgp) مشاهده شد با افزایش رطوبت الکترود از 30% به 100%، بستر بالارد عملکرد بهتری نشان می دهد زیرا قطر حفرات بالارد به دلیل چگالی توده کم، بزرگتر است و در رطوبت بالا انتقال گازها در آن بهتر صورت می گیرد . در این پروژه همچنین اثر مقدار نانو ذرات پلاتین، نفیون وکربن در لایه کاتالیست بر عملکرد پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفت . با تغییر مق...

15 صفحه اول

طراحی الکترود نفوذی گازی جدید در پیل سوختی غشائی پروتونی با استفاده از نانو ذرات پلاتین

در رساله حاضر ، نخست الکتروکاتالیست های پلاتین روی مخلوط ولکان و پلی آنیلین دوپه شده با تری فلورومتان سولفونیک اسید احیاء شده است، سپس با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای مساحت سطح فعال الکتروشیمیایی الکتروکاتالیست ها اندازه گیری شده است. همچنین از تکنیک پراش اشعه ایکس برای اندازه گیری مساحت سطح هندسی الکتروکاتالیست ها (از روی متوسط اندازه نانوذرات) و نیز برای اطمینان از تشکیل پلاتین فلزی بر ر...

15 صفحه اول

تهیه الکتروشیمیایی لایه الکتروکاتالیستی نانوذرات پلاتین الکترود پیل سوختی پلیمری و ارزیابی فعالیت الکتروکاتالیستی آن در واکنش کاهش اکسیژن

پیل‌های سوختی ابزارهای الکتروشیمیایی برای تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی موجود در سوخت به الکتریسیته با کارایی بالا هستند. در میان انواع پیل‌های سوختی، پیل سوختی الکترولیت پلیمری جزء مهمترین پیل‌های سوختی محسوب می‌شود که قلب سیستم آنها الکترودهای حاوی ذرات پلاتین با خاصیت الکتروکاتالیستی می‌باشد. از آنجایی که تهیه لایه‌های الکتروکاتالیستی پلاتین با توزیع یکنواخت از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد در ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی - دانشکده علوم پایه

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023