La cella a combustibile a membrana elettrolitica polimerica ad alta temperatura (HT-PEMFC) può essere applicata nei veicoli elettrici e negli alimentatori marini.

Tuttavia, l'elettrolita nell'HT-PEMFC è acido fosforico concentrato, che migra dal catodo all'anodo durante il funzionamento della cella a combustibile, portando alla ridistribuzione dell'acido fosforico e influenzando così il trasferimento di massa multifase e la reazione elettrochimica all'interno della cella a combustibile.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Sun Gongquan e dal Prof. Wang Suli del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sviluppato un nuovo modello multifase multicomponente per prevedere la distribuzione di acido fosforico e acqua in HT-PEMFC, che può aiutare a comprendere meglio gli effetti di materiali, strutture e condizioni operative sul trasporto multifase di acqua e acido fosforico.

Lo studio è stato pubblicato su AIChE Journal il 9 aprile.

I ricercatori hanno esplorato il meccanismo di trasporto dell'acqua e dell'acido fosforico all'interno dell'HT-PEMFC e il suo impatto sulle prestazioni delle celle a combustibile costruendo un modello HT-PEMFC tridimensionale, non isotermico e multifase basato su un sottomodello di agglomerato sferico a strato catalitico.

Questo modello potrebbe prevedere le prestazioni della cella a combustibile. Comprendeva il trasporto multifase multicomponente dell'acido fosforico e il modello dell'acqua, il modello dell'agglomerato sferico dello strato catalitico, il modello del trasporto potenziale e il modello del trasporto dell'energia.

I risultati della simulazione hanno mostrato che la concentrazione di acido fosforico nell'anodo era superiore a quella nel catodo e circa il 20% dell'acqua generata dal catodo si diffondeva all'anodo sotto forma di fase liquida.

"Questo studio fornisce una base teorica per l'ottimizzazione della progettazione di materiali, struttura e condizioni operative", ha affermato il prof. Sun. + Esplora ulteriormente

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