آشنایی با موضوع

در دهه های اخیر مهمترین پیشرفت در بین انواع پیل های سوختی، روی پیل سوختی پلیمری صورت گرفته است. تکنولوژی موجود، بدلیل هزینه های بالای تولید و ذخیره سازی هیدروژن قیمت بالایی دارد. برای تجاری سازی آن پیل های سوختی باید شامل سیستم روشن- خاموش شدن سریع، چگالی انرژی بالا، راندمان بالای سوخت و ذخیره ایمن و ارزان سوخت باشد. به دلایل فوق، پیل های سوختی متانولی مستقیم رشد یافته‌اند. الکترولیت به کار رفته در این نوع پیل، مانند پیل سوختی پلیمری، غشایی از جنس پلیمر بیشتر پرفلوروسولفونیک اسید می باشد. الکترودها با پایه کربنی ساخته می شوند که در لایه کاتالیستی کاتد از پلاتین استفاده می شود. سوخت محلول متانول وارد محفظه آند شده و پس از نفوذ از لایه گازی، در سطح کاتالیست واکنش داده و طبق معامله یون هیدروژن و الکترون به همراه دی اکسید کربن تولید می شود. پیل‌سوختی متانولی یک فن‌آوری نوظهور است که در آینده بسیار نزدیک در تلفن‌های همراه و لب تاپ ها به تولید انبوه خواهد رسید. در اویل دهه 90 پیل‌سوختی متانولی بدلیل کارایی و چگالی قدرت پایین و سایر مشکلاتش هنوز مناسب نبود. بهبود در کاتالیست و دیگر پیشرفت‌های ایجاد شده در طی سال‌های اخیر، چگالی قدرت را 20 برابر افزایش داده و کارایی آن را به 40 % رسانیده است. میزان توان گرفته شده از این پیل‌سوختی در حدود mW/Cm2 400-200 است. انواع پیل سوختی پیل‌های سوختی را بر اساس نوع الکترولیتی که در آن به کار می‌رود، به پنج دسته طبقه‌بندی می‌کنند: 1. پیل‌های سوختی قلیایی (AFC) 2. پیل‌های سوختی کربنات مذاب (MCFC) 3. پیل‌های سوختی اسید فسفریک (PAFC) 4. پیل‌های سوختی اکسید جامد (SOFC) 5. پیل¬های سوختی غشاء مبادله کننده پروتون (PEMFC) 6. پیل سوختی متانولی (DMFC) پیل‌سوختی متانولی در واقع نوعی پیل‌سوختی پلیمری است با این تفاوت که در این پیل‌سوختی ساختار الکترودها با پیل‌سوختی پلیمری تا حدی متفاوت است و در این نوع پیل، متانول مایع به عنوان سوخت مصرف می‌شود. مشکل اصلی در مورد این پیل‌سوختی عبور متانول از غشاء پلیمری است. به همین دلیل تحقیقات برروی الکترولیت‌هایی که میزان عبوردهی کمتری دارند متمرکز شده است. در پیل‌سوختی متانولی یون هیدروژن (پروتون) حامل بار است. در آند متانول مایع با آب اکسید شده و دی اکسید کربن و یون هیدروژن تولید می‌کند. یون‌های هیدروژن از طریق الکترولیت و الکترون‌ها از طریق یک مدار خارجی که عامل ایجاد الکتریسته در سیستم است، به سمت کاتد حرکت می‌کنند. در کاتد یون‌های هیدروژن و الکترون‌ها با اکسیژن واکنش داده و آب تولید می‌شود که مقداری از این آب تولید شده جهت مصرف به سمت آند ارسال می‌گردد. این پیل‌ها در محدوده دمایی 50 تا 120 درجه سانتی گراد، آزمایش شده‌اند. این دمای کم کارکرد و عدم نیاز به مبدل سوخت، این پیل را نمونه خوبی برای کاربردهای کوچک و متوسط مثل تلفن‌های همراه و دیگر محصولات نظیر آن همچون مولد برق اتومبیل معرفی می‌کند. پیل‌های ‌‌سوختی متانولی می‌تواند 10 برابر باتری‌های پیشرفته انرژی الکتریکی در اختیار ما قرار دهند و نیاز به شارژ مجدد نخواهند داشت. فقط لازم است که کارتریج حاوی سوخت در این نوع پیل‌های ‌‌سوختی تعویض شود. دمای پائین این پیل‌ها سبب می‌گردد تا فرایند اکسیداسیون متانول به یون هیدروژن و دی‌اکسیدکربن نیازبه مقادیر بیشتری از کاتالیست و فعالیت بهتر آن داشته باشد و همین موضوع موجب گرانتر شدن این پیل‌ها می‌گردد. با توجه به اینکه متانول سمی است برخی شرکت‌ها به توسعه پیل‌های سوختی اتانولی نیز پرداخته‌اند. البته عملکرد پیل‌سوختی اتانولی نصف نوع متانولی است که انتظار می‌رود با ادامه تحقیقات کارایی آنها به هم نزیک شود. مزایای پیل‌های سوختی عبارتند از: • داشتن بازدهی بالا نسبت به وسایلی که از سوخت‌های شیمیایی معمول نظیر نفت و بنزین استفاده می‌کنند. • به دلیل وابسته نبودن به سوخت‌های فسیلی متداول نظیر بنزین و نفت، وابستگی و ناپایداری اقتصای را کاهش می‌دهند. • نصب پیل‌های سوختی نیروگاهی کوچک موجب کاهش شبکه توزیع و کاهش اتلاف انرژی می‌شود. • سازگاری با محیط زیست؛ چون تنها محصول جانبی ایجاد شده در پیل‌های سوختی آب است. • عدم آلودگی صوتی؛ از آنجایی‌که در پیل‌های سوختی اجزای متحرک وجود ندارد، این وسیله بسیار بی‌صدا و آرام است. • هزینه نصب کم و راه‌اندازی آسان • قابل تنظیم بودن زمان عملکرد با توجه به میزان سوخت • امکان استفاده از سوخت‌های گوناگون • به علت عدم وجود اجزای متحرک نگهداری از آنها بسیار ساده است. • برخی از این مولدها قابلیت تولید همزمان برق و حرارت را دارند.

در این صفحه تعداد 870 مقاله تخصصی درباره پیل سوختی متانولی مستقیم که در نشریه های معتبر علمی و پایگاه ساینس دایرکت (Science Direct) منتشر شده، نمایش داده شده است. برخی از این مقالات، پیش تر به زبان فارسی ترجمه شده اند که با مراجعه به هر یک از آنها، می توانید متن کامل مقاله انگلیسی همراه با ترجمه فارسی آن را دریافت فرمایید.
در صورتی که مقاله مورد نظر شما هنوز به فارسی ترجمه نشده باشد، مترجمان با تجربه ما آمادگی دارند آن را در اسرع وقت برای شما ترجمه نمایند.
مقالات ISI پیل سوختی متانولی مستقیم (ترجمه نشده)
مقالات زیر هنوز به فارسی ترجمه نشده اند.
در صورتی که به ترجمه آماده هر یک از مقالات زیر نیاز داشته باشید، می توانید سفارش دهید تا مترجمان با تجربه این مجموعه در اسرع وقت آن را برای شما ترجمه نمایند.
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Direct methanol fuel cell; Catalyst layer structure; PtRu catalyst; TiO2-embedded carbon nanofiber support; Methanol oxidation reaction; Power density; Precious metal loading; Concentration overvoltage;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; DMFC; direct methanol fuel cell; MEA; membrane electrode assembly; PET; polyethylene terephthalate; CCM; catalyst-coated membrane; FE-SEM; field emission scanning electron microscopy; FIB-SEM; focused ion beam-assisted scanning electron microscopy; AFM; a
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Direct methanol fuel cell; Methanol crossover; Cathode catalyst layer; Hierarchical Structure; Membrane electrode assembly;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Gas/liquid flow coupled with electrochemical reaction; Direct methanol fuel cell; Mass transfer coefficient; Fuel utilization efficiency; Dimensional analysis;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; APTES; 3-aminopropyl-triethoxysilane; CS; chitosan; DMF; dimethyl formamide; DMFC; direct methanol fuel cell; DGO; polydopamine modified graphene oxide; F-GO; functionalized graphene oxide; GO; graphene oxide; GtO; graphite oxide; iGtO; isocyanate modifie
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Fault-tolerant control; Direct methanol fuel cell; Model-based fault detection and isolation; Fuel economy; System efficiency; Virtual sensor; Stability; Model predictive control;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Direct methanol fuel cell; Anode overpotential; Temporary degradation; Reference electrode; Hydrogen evolution;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Direct methanol fuel cell; Anode supporting layer; Microporous layer; Sintering treatment; Surficial decoration;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Direct methanol fuel cell; Proton exchange membrane; Hybrid membrane; Mechanical strength; Proton conductive channel;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Direct methanol fuel cell; Gradient porous medium; Mass transfer control; Anode optimization; Methanol crossover; Gas management;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Ruthenium cross-over; Direct methanol fuel cell; Early operation; X-ray fluorescence spectroscopy; Inductively coupled plasma mass spectrometry;
Elsevier - ScienceDirect - الزویر - ساینس دایرکت
Keywords: پیل سوختی متانولی مستقیم; Iron-based catalysts; Oxygen reduction reaction; Synergy-induced enhancement; Methanol crossover; Oxygen-containing groups; Direct methanol fuel cell;