清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Bubble management in PEM water electrolysis via imprinting patterned grooves on catalyst layer

过电位 气泡 材料科学 电解 质子交换膜燃料电池 电流密度 电解水 碱性水电解 成核 分解水 化学工程 纳米技术 电化学 电极 催化作用 电解质 机械 热力学 化学 光催化 物理 工程类 量子力学 物理化学 生物化学
作者
Shu Yuan,Congfan Zhao,Xiaohan Mei,Shuiyun Shen,Qian Wang,Xiaohui Yan,Junliang Zhang
出处
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer [Elsevier BV]
卷期号:212: 124249-124249 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.124249
摘要

The demand for cost reduction in proton exchange membrane water electrolyzer (PEMWE) is driving it to increase the operating current density and higher current densities require better bubble management. In this work, we demonstrate that introducing patterned grooves to the catalyst layer surface (CL) is able to enhance the bubble evolution and improve electrolyzer performance. The patterned grooves microstructure on CL provides additional bubble nucleation sites and faster bubble evolution. Smaller average bubble size and higher bubble detachment frequency during water electrolysis are observed through a bubble evolution visualization system and further confirmed by a frequency analysis method. In addition, patterned grooves also improve the hydrophilicity and aerophobicity of CL surfaces. In the PEM water electrolyzer cell, the patterned grooves on CL boost the cell performance and reach high current densities up to 5.0 A cm-2. With better bubble management, patterned grooves significantly reduce the mass transport overpotential at each current density. At 5.0 A cm-2, the mass transport overpotential is reduced by 59%. This work provides a new idea of bubble management in PEMWE and is highly informative for designing CLs for PEMWE and other gas-evolving electrochemical energy conversion applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
10秒前
缥缈书本完成签到 ,获得积分10
10秒前
12秒前
机灵怀蝶完成签到,获得积分10
12秒前
20秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
20秒前
21秒前
orixero的应助被科研通管家采纳,获得10
21秒前
勤恳媚颜完成签到,获得积分10
24秒前
Meera发布了新的文献求助10
24秒前
来看文献发布了新的文献求助10
29秒前
ze完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
顽童完成签到 ,获得积分10
37秒前
Aman完成签到,获得积分10
44秒前
bin完成签到,获得积分10
49秒前
靓丽的初丹完成签到,获得积分10
50秒前
57秒前
Khan完成签到,获得积分10
59秒前
康哥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缓慢忆灵完成签到,获得积分10
1分钟前
我是老大的应助被细心的语蓉采纳,获得10
1分钟前
mxh完成签到,获得积分10
1分钟前
优雅的傲柏完成签到,获得积分10
1分钟前
诸葛平卉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
转山转水转出了自我完成签到,获得积分10
1分钟前
玩命的紫夏完成签到,获得积分10
1分钟前
细心的语蓉完成签到,获得积分10
1分钟前
Takeda完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
俏皮夏瑶完成签到,获得积分10
1分钟前
火柴盒完成签到,获得积分10
1分钟前
CC完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Meera发布了新的文献求助10
1分钟前
坚定的咖啡完成签到,获得积分10
1分钟前
轻舞完成签到,获得积分10
1分钟前
LMY1470完成签到,获得积分10
1分钟前
调皮的烤鸡完成签到,获得积分10
1分钟前
HanaTerbush完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Enhancing Inclusivity in International Large-Scale Assessments: Alignment Optimization as a Tool for Valid Cross-National Comparisons 800
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8136369
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9537488
关于积分的说明 21622724
捐赠科研通 7719632
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419938
关于科研通互助平台的介绍 2545253
邀请新用户注册赠送积分活动 2461712