کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6680125 1428069 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modeling and optimization of Scaffold-like macroporous electrodes for highly efficient direct methanol fuel cells
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی و بهینه سازی الکترودهای بزرگ مانند داربست برای سلول های سوخت مؤثر مستقیم متانول
کلمات کلیدی
سلول های سوخت مستقیم متانول، الکترود، یخ خشک کردن، ساختار بزرگ حمل و نقل عمومی،
ترجمه چکیده
ساخت و ساز از معماری پیشرفته الکترود و درک پدیده های انتقال الکتروشیمیایی و توده در ساختارهای آن، مسائل اصلی است که توسعه سلول های سوختی و سایر تکنولوژی های انرژی الکتریکی را تعیین می کند. در اینجا، در این کار، یک الکترود جدید مانند داربست با حجم و اندازه متخلخل کنترل شده را با استفاده از فرایند خشک کردن فریزر آسان پیشنهاد می کنیم. بدست آمده از ناهمسانی سطحی ظریف و منحنی های مشخص شده در شکل های یخ ساخته شده، سطوح الکتروشیمیایی و انتقال جرم برای متانول و اکسیژن به وضوح با سازگاری این ساختار الکترود به عنوان آند و کاتد برای سلول های سوخت مستقیم متانول افزایش می یابد. شبیه سازی دینامیکی سیال محاسباتی و مدل ریاضی برای روشن شدن و پیش بینی بهبود ذاتی انتقال جرم در ساختار جدید الکترود طراحی شده است. کاربرد عملی دیگر چنین طراحی در یک ستون کوتاه 10 سلولی سلول های سوختی مستقیم متانول مجهز به این الکترود جدید معتبر است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
مدل سازی و بهینه سازی الکترودهای بزرگ مانند داربست برای سلول های سوخت مؤثر مستقیم متانول
چکیده انگلیسی
Construction of advanced electrode architecture, and understanding the electrochemical and mass transport phenomena within its structures are core issues that determine the development of fuel cells and other electrochemical energy technologies. Here in this work, we propose a new scaffold-like electrode with controllable porous volume and size via facile freeze-drying process. Deriving from the delicate surface unevenness and the well-defined macro-pores constructed by the ice template, the electrochemical surfaces and mass transport for methanol and oxygen are greatly enhanced by adapting this electrode structure as anode and cathode for direct methanol fuel cells, respectively. Computational fluid dynamics simulation and mathematic model is adopted to elucidate and predict the intrinsic improvement of mass transport within the newly designed electrode structure. Further practical application of such design is validated in a 10-cell short stack of direct methanol fuel cell systems equipped with this novel electrode.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 221, 1 July 2018, Pages 239-248
نویسندگان
, , , , , ,