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Synergetic integration of a methanol steam reforming cell with a high temperature polymer electrolyte fuel cell

Ribeirinha, Paulo und Schuller, Gerhard und Boaventura, Marta und Mendes, Adelio (2017) Synergetic integration of a methanol steam reforming cell with a high temperature polymer electrolyte fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy, 42 (19), Seiten 13902-13912. Elsevier. doi: 10.1016/j.ijhydene.2017.01.172. ISSN 0360-3199.

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Kurzfassung

In this work an integrated unit, combining a methanol steam-reforming cell (MSR-C) and a high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell (HT-PEMFC) was operated at the same temperature (453 K, 463 K and 473 K) allowing thermal integration and increasing the system efficiency of the combined system. A novel bipolar plate made of aluminium Gold plated was built, featuring the fuel cell anode flow field in one side and the reformer flow field on the other. The combined unit (MSR-C/HT-PEMFC) was assembled using Celtec® P2200N MEAs and commercial reforming catalyst CuO/ZnO/Al2O3 (BASF RP60). The water/ methanol vaporisation originates oscillations in the vapour flowrate; reducing these oscillations increase the methanol conversion from 93% to 96%. The MSR-C/HT-PEMFC showed a remarkable high performance at 453 K. The integrated unit was operated during ca. 700 h at constant at 0.2 A cm�2, fed alternately with hydrogen and reformate at 453 K and 463 K. Despite the high operating temperature, the HT-PEMFC showed a good stability, with an electric potential difference decreasing rate at 453 K of ca. 100 mV h�1. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analysis revealed an overall increase of the ohmic resistances and charge transfer resistances of the electrodes; this fact was assigned to phosphoric acid losses from the electrodes and membrane and catalyst particle size growth.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/117145/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Synergetic integration of a methanol steam reforming cell with a high temperature polymer electrolyte fuel cell
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ribeirinha, PauloFEUPNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schuller, GerhardGerhard.Schuller (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8151-493XNICHT SPEZIFIZIERT
Boaventura, MartaLaboratório de Engenharia de Processos, Ambiente e Energia (LEPAE),NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mendes, AdelioFaculdade de Engenharia da Universidade do PortoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2017
Erschienen in:International Journal of Hydrogen Energy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:42
DOI:10.1016/j.ijhydene.2017.01.172
Seitenbereich:Seiten 13902-13912
Verlag:Elsevier
ISSN:0360-3199
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Methanol steam reforming HT-PEMFC Heat integration H2 production
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Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Friedrich, Prof.Dr. Kaspar Andreas
Hinterlegt am:21 Dez 2017 15:56
Letzte Änderung:20 Jun 2021 15:50

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