Understanding the Effect of Kinetic and Mass Transport Processes in Cathode Agglomerates

结块 阴极 传质 电化学 质子交换膜燃料电池 溶解 电流密度 电极 大规模运输 氧气输送 催化作用 材料科学 化学 电导率 化学工程 氧气 复合材料 色谱法 物理化学 工程物理 物理 有机化学 工程类 量子力学
作者
M. S. Moore,Phillip Wardlaw,Peter J. Dobson,Jason J. Boisvert,Andreas Pütz,Raymond J. Spiteri,Marc Secanell
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:161 (8): E3125-E3137 被引量:61
标识
DOI:10.1149/2.010408jes
摘要

A 2D(1D) multi-scale membrane electrode assembly mathematical model is proposed to study the effect of micro-scale transport losses due to catalyst aggregation in the cathode catalyst layer of a fuel cell. In order to develop an analytical expression for micro-scale transport losses, previous agglomerate models assumed an oxygen reduction reaction order of one and neglected any proton transport effects. In this article, a numerical micro-scale spherical ionomer-filled agglomerate model is integrated with a two-dimensional membrane electrode assembly model in order to develop a flexible framework to study different charge, mass, and kinetic transport models that cannot generally be analyzed with an analytical formulation. Results show that there is a significant interplay between scales and that changes in micro-scale agglomerate properties can significantly affect agglomerate effectiveness and current density distributions in the catalyst layer while not significantly affecting overall cell performance. Using the proposed framework, the effects of: a) proton conductivity inside agglomerates, b) a non-equilibrium oxygen dissolution boundary condition, and c) electrochemical models with different oxygen reaction orders, are studied.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lucas应助隐形的雪碧采纳,获得10
刚刚
Starlight完成签到,获得积分10
刚刚
于于于完成签到,获得积分10
刚刚
单纯大侠发布了新的文献求助10
1秒前
妮妮发布了新的文献求助10
1秒前
烟花应助邓娅琴采纳,获得10
1秒前
Pilule完成签到 ,获得积分10
1秒前
Irene完成签到,获得积分10
2秒前
gong完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助GYF采纳,获得10
3秒前
zhangni完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
铃铛完成签到 ,获得积分10
3秒前
wh完成签到,获得积分20
4秒前
丰富的谷蓝完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
初景应助shawninsh采纳,获得20
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
在水一方应助萌萌采纳,获得10
8秒前
万能图书馆应助自然砖家采纳,获得10
9秒前
Akim应助MOMO采纳,获得10
9秒前
hhh完成签到 ,获得积分10
10秒前
研友_08ozgZ完成签到,获得积分10
10秒前
Akim应助lin采纳,获得10
10秒前
LYSM完成签到,获得积分0
10秒前
四福祥完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
YixiaoWang完成签到,获得积分10
11秒前
超帅的半莲完成签到,获得积分10
11秒前
笑纳发布了新的文献求助10
12秒前
wh发布了新的文献求助10
12秒前
hefunan发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
甘九真发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
慈善家完成签到,获得积分10
13秒前
Joker完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7728418
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9280737
关于积分的说明 20138903
捐赠科研通 7305938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302785
关于科研通互助平台的介绍 2455931
邀请新用户注册赠送积分活动 2310998