scholarly journals Propriedades físico-químicas relacionadas ao desenvolvimento de membranas de Nafion® para aplicações em células a combustível do tipo PEMFC

Polímeros ◽  
2008 ◽  
Vol 18 (4) ◽  
pp. 281-288 ◽  
Author(s):  
Carlos E. Perles

Embora não seja tecnologia recente, as células a combustível ou Fuel Cells (FC) continuam recebendo grande atenção, pois são consideradas como "fontes de energia do futuro" devido a características como alto rendimento energético e baixa emissão de poluentes, permitindo a extensão o tempo de vida das reservas fósseis e contribuindo para a melhoria da qualidade de vida. Atualmente, as pesquisas estão direcionadas, principalmente, ao desenvolvimento de FC para aplicações em sistemas móveis e portáteis. De todas as tecnologias existentes, a mais promissora para essa finalidade é a célula a combustível de eletrólito polimérico, conhecida como PEMFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell) cuja pesquisa encontra-se focada, principalmente, no desenvolvimento de membranas poliméricas, com o objetivo de reduzir os custos de produção. Este trabalho será focado nos aspectos físico-químicos do desenvolvimento de membranas poliméricas. Serão discutidos aspectos estruturais do Nafion® relacionado-os as seguintes propriedades físico-químicas: fluxo eletrosmótico, permeabilidade gasosa, transporte de água através da membrana, estabilidade química e térmica. Toda a discussão será realizada para polímeros perfluorados, utilizando o Nafion® como modelo representante dessa classe de polímeros.

2019 ◽  
Vol 21 (24) ◽  
pp. 13126-13134 ◽  
Author(s):  
J. Halter ◽  
T. Gloor ◽  
B. Amoroso ◽  
T. J. Schmidt ◽  
F. N. Büchi

The influence of phosphoric acid temperature and concentration on the wetting behavior of porous high temperature polymer electrolyte fuel cell materials is investigated.


Author(s):  
Yun Wang ◽  
Xiaoguang Yang

This paper seeks to develop 3D dynamic models for polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) and hydrogen tanks, respectively. The dynamic model of PEFCs consists of multiple layers of a single PEFC and couples the various dynamic mechanisms in fuel cells, such as electrochemical double-layer discharging/charging, species transport, heat transfer, and membrane water uptake. The one of hydrogen tanks includes a 3D description of the hydride kinetics coupled with mass/heat transport in the hydrogen tank. Transient of fuel cell during step change in current is simulated. Dynamic responses of the cell voltage and heat generation rate are discussed. Hydrogen absorption process in the tank is considered. Temperature, reaction rate and heat rejection in the fuel tank are presented. Efforts are also made to discuss the coupling of these two systems in practice and associated issues.


RSC Advances ◽  
2016 ◽  
Vol 6 (110) ◽  
pp. 108158-108163 ◽  
Author(s):  
Zehui Yang ◽  
Xinxin Yu ◽  
Yunfeng Zhang ◽  
Guodong Xu

Reducing platinum (Pt) usage in the polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) has become one of the main issues in the global commercialization of PEFCs.


1996 ◽  
Author(s):  
V A Paganin ◽  
E A Ticianelli ◽  
E R Gonzalez

2021 ◽  
Vol 11 (1) ◽  
Author(s):  
Shofu Matsuda ◽  
Yuuki Niitsuma ◽  
Yuta Yoshida ◽  
Minoru Umeda

AbstractGenerating electric power using CO2 as a reactant is challenging because the electroreduction of CO2 usually requires a large overpotential. Herein, we report the design and development of a polymer electrolyte fuel cell driven by feeding H2 and CO2 to the anode (Pt/C) and cathode (Pt0.8Ru0.2/C), respectively, based on their theoretical electrode potentials. Pt–Ru/C is a promising electrocatalysts for CO2 reduction at a low overpotential; consequently, CH4 is continuously produced through CO2 reduction with an enhanced faradaic efficiency (18.2%) and without an overpotential (at 0.20 V vs. RHE) was achieved when dilute CO2 is fed at a cell temperature of 40 °C. Significantly, the cell generated electric power (0.14 mW cm−2) while simultaneously yielding CH4 at 86.3 μmol g−1 h−1. These results show that a H2-CO2 fuel cell is a promising technology for promoting the carbon capture and utilization (CCU) strategy.


2021 ◽  
Vol 4 (3) ◽  
pp. 2307-2317
Author(s):  
Aki Kobayashi ◽  
Takahiro Fujii ◽  
Chie Harada ◽  
Eiichi Yasumoto ◽  
Kenyu Takeda ◽  
...  

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