Morphological Analyses of Polymer Electrolyte Fuel Cell Electrodes with Nano‐Scale Computed Tomography Imaging

努森扩散 材料科学 电解质 多孔性 Chord(对等) 球体 努森数 纳米尺度 气体扩散 扩散 缩放比例 纳米- 热扩散率 电极 纳米技术 复合材料 机械 化学 几何学 热力学 物理 物理化学 分布式计算 数学 天文 计算机科学
作者
Shawn Litster,William K. Epting,Eric A. Wargo,Surya R. Kalidindi,E. Caglan Kumbur
出处
期刊:Fuel Cells [Wiley]
卷期号:13 (5): 935-945 被引量:105
标识
DOI:10.1002/fuce.201300008
摘要

Abstract We report a three‐dimensional (3D), pore‐scale analysis of morphological and transport properties for a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) catalyst layer. The 3D structure of the platinum/carbon/Nafion electrode was obtained using nano‐scale resolution X‐ray computed tomography (nano‐CT). The 3D nano‐CT data was analyzed according to several morphological characteristics, with particular focus on various effective pore diameters used in modeling gas diffusion in the Knudsen transition regime, which is prevalent in PEFC catalyst layers. The pore diameter metrics include those based on chord length distributions, inscribed spheres, and surface area. Those pore diameter statistics are evaluated against computational pore‐scale diffusion simulations with local gas diffusion coefficients determined from the local pore size according to the Bosanquet formulation. According to our comparison, simulations that use local pore diameters defined by inscribed spheres provide effective diffusion coefficients that are consistent with chord‐length based estimations for an effective Knudsen length scale. By evaluating transport rates in regions of varying porosity within the nano‐CT data, we identified a Bruggeman correction scaling factor for the effective diffusivity.

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
文献求助完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
初芷伊发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
板栗完成签到,获得积分10
6秒前
小二郎应助lijin采纳,获得10
7秒前
文献求助发布了新的文献求助20
7秒前
Juan发布了新的文献求助10
8秒前
FashionBoy应助song采纳,获得10
9秒前
9秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
zhengchang发布了新的文献求助10
10秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
jfc发布了新的文献求助10
10秒前
乐空思应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407240
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226390
关于积分的说明 17447265
捐赠科研通 5460006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885244
邀请新用户注册赠送积分活动 1861547
关于科研通互助平台的介绍 1701804