Wodorowe ogniwa paliwowe PEM : badania wpływu natężenia przepływu tlenu na membranę polimerową

• Autorzy: Polak A.

Warianty tytułu

EN

PEM hydrogen fuel cells : experimental studies on the effect of oxygen flow rate on the polymer membrane

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wodorowe ogniwa paliwowe przekształcają energię chemiczną uwolnioną w czasie reakcji utleniania wodoru w energię elektryczną. Aby to było możliwe, konieczne jest fizyczne rozdzielenie reakcji połówkowych: redukcji i oksydacji. W większości tego typu ogniw tę separację pełni membrana polimerowa. Poza zadaniem rozdzielania przestrzeni anody i katody ogniwa spełnia ona funkcje elektrolitu przenoszącego jony wodoru między elektrodami oraz izolatora ze względu na przewodnictwo elektronowe. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu natężenia przepływu tlenu przez przedział katody ogniwa paliwowego na membranę polimerową, a w szczególności jej konduktywność jonową. Przedstawione wyniki badań, wskazują na pośredni wpływ wartości natężenia przepływu tlenu na konduktywność jonową membrany w ogniwach paliwowych PEM.

EN

Hydrogen fuel cells convert chemical energy, released during the hydrogen oxidation reaction, into electric one. To perform this task, it is necessary to separate physically the halfreactions: oxidation and reduction. In most cases, this separation function is carried out by the special polymer membrane. Beside the task of anode/cathode gas separation, it also acts as an electrolyte responsible for proton exchange between electrodes of the cell and also electrically isolates the electrodes from each other to prevent the direct electronic current flow between them. The paper presents the research results related to the influence of the oxygen flow intensity through the cathode of the fuel cell on the polymer membrane and especially on its ion conductivity. The presented results indicate indirect influence of the oxygen flow intensity on the ionic conductivity of the polymer membrane in the PEM fuel cells.

Słowa kluczowe

PL

wodorowe ogniwo paliwowe; ogniwo paliwowe typu PEM; membrana polimerowa; natężenia przepływu tlenu; konduktywność jonowa

EN

hydrogen fuel cell; fuel cell type PEM; polymer membrane; oxygen flow rate; ionic conductivity

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 23, Nr 2 (176)
• Strony: 123--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Polak A.

• Wydział Mechaniczno-Elektryczny Akademii Marynarki Wojennej

Bibliografia

• 1. „Dokumentacja techniczna demonstratora technologii rezerwowego zasilania elektrycznego okrętu podwodnego”, Gdynia, 2010.
• 2. Larminie M.S., Dicks J., McDonald A., Fuel cell systems explained, vol. 2. 2003.
• 3. Bao C., Ouyang M., Yi B., “Modeling and control of air stream and hydrogen flow with recirculation in a PEM fuel cell system - I. Control-oriented modeling”, Int. J. Hydrogen Energy, vol. 31, no. 13, pp. 1879-1896, 2006.
• 4. Philipps S.P., Ziegler C., “Computationally efficient modeling of the dynamic behavior of a portable PEM fuel cell stack”, J. Power Sources, vol. 180, no. 1, pp. 309-321, 2008.
• 5. Małek A., Wendeker M., Ogniwa paliwowe typu PEM. Lublin: Politechnika Lubelska Wydział Mechaniczny, 2010.
• 6. Springer T., Zawodzinski T. A., Gottesfeld S., “Polymer Electrolyte Fuel Cell Model”, J. Electrochem. Soc., vol. 138, no. 8, pp. 2331-2342, 1991.
• 7. Niroumand A. M., Mérida W., Saif M., “PEM fuel cell low flow FDI”, J. Process Control, vol. 21, no. 4, pp. 602-612, 2011.
• 8. Barbir F., “PEM Fuel Cells”, in Fuel Cell Technology, London: Springer London, 2006, pp. 27-51.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).