Experimental and numerical analysis of a catalyst layer in the membrane electrode assembly of polymer electrolyte membrane fuel cells

电解质 材料科学 化学工程 质子交换膜燃料电池 催化剂载体 催化作用 膜电极组件 阴极 聚合物 碳纤维 电极 复合材料 化学 有机化学 生物化学 物理化学 工程类 复合数
作者
Toru Uenishi,Rui Imoto
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:580: 233408-233408
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2023.233408
摘要

Fuel cells constitute an important strategy for carbon-neutral Carbon Dioxide recycling because they utilize the green hydrogen produced from renewable electrical energy. To achieve low-cost and high-performance polymer electrolyte fuel cells, reducing active metals by optimizing the cathode catalyst layer structure is crucial. In this study, we combined image analysis, numerical analysis, and electrochemical approaches to clarify the diffusion characteristics of the cathode catalyst layer in a polymer electrolyte membrane fuel cell. The structure of a catalyst-supported carbon substrate and stacked catalyst-supported carbon substrate was determined using transmission electron microscopy and focused ion-beam scanning electron microscopy. Porosity was analyzed by image analysis and torsion by numerical analysis using the random walk method. Diffusivity near the catalyst and pores was evaluated using a recently developed method by analyzing the active metal surface resistance based on the dependence of the catalyst layer resistance on carbon monoxide coverage. These analytical methods were applied to catalyst-supported carbon materials with different structures. Diffusion through the catalyst surface, carbon support, and carbon support aggregates was also analyzed; furthermore, we obtained following guidelines for improving the specifications. Larger pores and smaller flexures in the cathode catalyst layer may improve the performance of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
犹豫代曼完成签到,获得积分10
刚刚
云烟完成签到 ,获得积分10
刚刚
鱼羊完成签到,获得积分10
1秒前
崖涯完成签到 ,获得积分10
1秒前
三愿完成签到 ,获得积分10
2秒前
小甜完成签到,获得积分10
4秒前
热心的流沙完成签到,获得积分10
4秒前
一颗小洋葱完成签到 ,获得积分10
5秒前
Anna完成签到 ,获得积分10
5秒前
十年完成签到 ,获得积分10
5秒前
calmxp完成签到,获得积分10
6秒前
Loooong完成签到,获得积分0
6秒前
wd完成签到,获得积分10
6秒前
长安完成签到,获得积分10
6秒前
alho完成签到 ,获得积分10
7秒前
史迪仔完成签到,获得积分10
8秒前
DanaLin完成签到,获得积分10
8秒前
11完成签到 ,获得积分20
8秒前
科研小白完成签到,获得积分10
8秒前
故意的傲柏完成签到 ,获得积分10
8秒前
橘子海完成签到,获得积分10
9秒前
momo完成签到,获得积分10
11秒前
CCC完成签到,获得积分10
11秒前
搞怪元彤完成签到,获得积分10
13秒前
wjzhan完成签到,获得积分10
14秒前
拼搏绿柳完成签到,获得积分10
15秒前
鑫鑫和东东呀完成签到,获得积分10
15秒前
WXY完成签到 ,获得积分10
16秒前
5AGAME完成签到,获得积分10
17秒前
小小完成签到,获得积分10
18秒前
鲤鱼青雪完成签到,获得积分10
18秒前
ncuwzq完成签到,获得积分10
20秒前
英勇含烟完成签到,获得积分10
20秒前
qh0305完成签到,获得积分10
20秒前
薛乎虚完成签到 ,获得积分10
20秒前
英勇哈密瓜数据线完成签到,获得积分10
21秒前
啊哈完成签到,获得积分10
21秒前
wang完成签到,获得积分10
21秒前
A9W01U完成签到,获得积分10
21秒前
aonan完成签到,获得积分10
22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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 340
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5256478
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4418730
关于积分的说明 13753082
捐赠科研通 4291913
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2355182
邀请新用户注册赠送积分活动 1351622
关于科研通互助平台的介绍 1312330