Właściwości elektryczne polimerowych ogniw paliwowych na bazie modyfikowanych elektrolitów

• Autorzy: Malinowski M. , Iwan A. , Paściak G.

Warianty tytułu

EN

Electrical properties of polymer fuel cells based on modified electrolytes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ogniwa paliwowe to doskonałe zamienniki akumulatorów i generatorów prądotwórczych, znajdujące zastosowania wszędzie tam gdzie wysoka sprawność zamiany energii chemicznej paliwa na energię elektryczną jest pożądana. W niniejszej pracy przedstawiono właściwości elektryczne dla skonstruowanych pojedynczych ogniw paliwowych typu PEMFC zawierających zmodyfikowane elektrolity na bazie komercyjnej folii typu PFSA tj. kopolimeru kwasu perfluorosulfonowego i politetrafluoroetylenu. Jako związki modyfikujące zastosowano imidazol (Im) oraz otrzymany w IEL Wrocław polibenzimidazol (PBICF3). Zbadano wpływ PBICF3, Im oraz PBICF3-Im, na właściwości elektryczne i wychwyt wody skonstruowanych PEMFC. Na podstawie wykresów polaryzacyjnych, wykresów impedancyjnych oraz krzywych woltoamperometrycznych scharakteryzowano poszczególne ogniwa paliwowe. Przeprowadzone badania wykazały wyraźne polepszenie osiągów polimerowych ogniw paliwowych dla wszystkich modyfikowanych elektrolitów.

EN

Fuel cells are known as the excellent substitutes of batteries and combustion power generators, that find many applications in the areas in which the high efficiency of fuel conversion into electricity is desirable. In this paper the electrical properties of single PEM fuel cells were investigated. The investigated fuel cells contain modified electrolytes based on commercial PFSA membrane i.e. perfluorosulfonic acid/PTFE copolymer in the acid form. As the modifying compounds imidazol (Im) and IEL Wroclaw-prepared polybenzimidazole (PBICF3) were applied. The influence of PBICF3 and PBICF3-Im-based fuel cells on the electrical properties and water uptake was investigated. According to polarization graphs, impedance spectra and voltoamperometric curves, particular single fuel cells were characterized. With respect to the research carried out, the significant improvement of performance for all modified electrolyte-contained polymer fuel cells, was observed.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo paliwowe; PEMFC; nafion; PBI; imidazol

EN

fuel cell; PEMFC; Nafion; imidazole

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 9
• Strony: 73--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Malinowski M.

• Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55/61, 50-369 Wrocław

autor

Iwan A.

• Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55/61, 50-369 Wrocław

autor

Paściak G.

• Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55/61, 50-369 Wrocław

Bibliografia

• [1] U.S. Department of Energy. The Department of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Plan. An Integrated Strategic Plan for the Research, Development, and Demonstration of Hydrogen and Fuel Cell Technologies, 2011, www.hydrogen.energy.gov.
• [2] UK H2 Mobility. UK H2Mobility: phase 1 results, 2013, www.gov.uk.
• [3] Barbir F., Pem Fuel Cells. Theory And Practice, 2nd ed., Elsevier Inc, Amsterdam, 2013
• [4] Zhang J., Xie Z., et al, High temperature PEM fuel cells, Journal of Power Sources 160, (2006), 872-891
• [5] Li Q., Jensen J.O., Savinell R.F., Bjerrum N.J., High temperature proton exchange membranes based on polybenzimidazoles for fuel cells, Progress in Polymer Science 34, (2009), 449-477
• [6] Malinowski M., Iwan A., Pasciak G., Parafiniuk K., Gorecki L., Synthesis and characterization of para- and metapolybenzimidazoles for high temperature proton exchange membrane fuel cells, doi: 10.1177/0954008313517909
• [7] Zhang S. Yuan X.-Z., Wang H., PEM Fuel Cell Diagnostic Tools, Taylor and Francis Group LLC, Boca Raton, (2012), 87-100