Importance of balancing membrane and electrode water in anion exchange membrane fuel cells

( 0 đánh giá )
Miễn phí

AEMFC có ưu điểm chi phí thấp hơn PEMFC, nhưng gặp hạn chế về hiệu suất, ổn định và ngập nước.

   - Nước được tạo ra ở anode và tiêu thụ ở cathode, ngược với PEMFC, gây khó khăn trong quản lý nước.

   - Sử dụng màng ETFE-g-VBCTMA có độ dẫn OH⁻ cao và khả năng khuếch tán nước ngược tốt, giúp cân bằng nước.

   - Thử nghiệm các lớp khuếch tán khí (GDL) có PTFE 0% và 5% để kiểm soát độ ẩm và ngập nước.

   - Tối ưu điểm sương (dew point) khí cấp: tốt nhất là 54 ℃ (anode) và 57 ℃ (cathode), đạt công suất 1.4 W/cm².

   - Tăng nhiệt độ lên 70 ℃ giúp cải thiện quản lý nước và hiệu suất, nhưng cần màng AEM bền hơn về hóa học và cơ học.

   - Giảm lưu lượng khí gây ngập điện cực, đặc biệt ở cathode; lưu lượng cao giúp “đẩy” nước ra khỏi lớp xúc tác.

   - Giảm tải xúc tác (PGM) làm mỏng lớp điện cực, giảm khả năng giữ nước, gây ngập hoặc khô cục bộ.

   - Kết luận: hiệu suất AEMFC phụ thuộc mạnh vào cân bằng nước, có thể cải thiện bằng thiết kế điện cực, vật liệu màng, độ ẩm khí cấp và nhiệt độ vận hành.