elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Understanding the influence of different porous microstructures derived from diverse drying methods of the cathode catalyst layer in PEMFC

Talukdar, Krishan und Ripan, MD Asaduzzaman und Futter, Georg und Jahnke, Thomas und Gazdzicki, Pawel und Friedrich, Kaspar Andreas (2019) Understanding the influence of different porous microstructures derived from diverse drying methods of the cathode catalyst layer in PEMFC. GDE Symposium 23rd – 25th September 2019, 2019-09-23 - 2019-09-25, Magdeburg, Germany.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
3MB

Kurzfassung

The heart of the Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) is the membrane electrode assembly (MEA), which consists of gas diffusion medium, active catalyst layer and polymer electrolyte membrane. The catalyst layer (CL) should enable high activity by large interface area and superior gas transport by effective porosity. It is established that transport limitations are significant for PEMFC performance, and it is reported that limited diffusion or accessibility of the reactant gas to the reaction site and poor water management are important. Catalyst-loaded membrane and gas diffusion medium in contact with the electrolyte allows the easy permeation of oxygen from the surrounding atmosphere and its subsequent reduction on supported electro-catalysts. Our group has introduced the freeze drying of CL prepared from suspensions that promotes the porosity of the catalytic layer and correspondingly improves the diffusivity and ionomer distribution [1]. To remove the solvent from the coating, drying step is essential. The major characteristic of freeze drying is removal of solvent by sublimation of the solid state. Thickness of the catalyst layer can also be controlled by controlling the catalyst ink composition in this drying method. Freeze drying of MEAs reduces the mass transport resistance by 20 %. In this work, we have investigated the influence of different drying techniques on microstructure of wet-coated electrodes and the structure performance relationship. We have also performed simulation into a transient 2D physical continuum-model to investigate the effect of the structural properties of the differently dried electrodes on cell performance. This modeling approach determines model parameters that describe a specific electrode structure through an optimization procedure which utilizes data from carefully planned experimental studies.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/130611/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vorlesung)
Titel:Understanding the influence of different porous microstructures derived from diverse drying methods of the cathode catalyst layer in PEMFC
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Talukdar, KrishanKrishan.Talukdar (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ripan, MD AsaduzzamanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Futter, GeorgGeorg.Futter (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jahnke, ThomasThomas.Jahnke (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gazdzicki, PawelPawel.Gazdzicki (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5728-7861NICHT SPEZIFIZIERT
Friedrich, Kaspar AndreasAndreas.Friedrich (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:PEMFC, catalyst Layer, freeze drying, Sublimation, MEA preparation
Veranstaltungstitel:GDE Symposium 23rd – 25th September 2019
Veranstaltungsort:Magdeburg, Germany
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:23 September 2019
Veranstaltungsende:25 September 2019
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Verkehrssystem
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V VS - Verkehrssystem
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Energie und Verkehr (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Elektrochemische Energietechnik
Hinterlegt von: Talukdar, Krishan
Hinterlegt am:16 Dez 2019 13:28
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:34

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.