Protoi-mintz porrotaren bi adierazpen nagusiak

PEMFC elektrolitoa azido perfluorosulfonikoa daProton Exchange MiNlbrane(PFSA mintza), batez ere, hidrogenoa eta airea blokeatzeko eginkizuna betetzen du, elektroiak blokeatu eta protoak egiten dituErregai-zelulaZelulak / elektrolizatzaileak. Eragiketa denbora handitzen doan heinean, egituraPFSA mintzaaldatuko da, eta hainbat funtzio kaltetuko dira, batez ere hurrengo bi alderdietan.

1. Gas-gurutzadura

Denbora luzez lan egin ondoren, PFSA mintzaren lodiera murriztu egingo da, eta pitzadurak eta zulaketak bezalako akatsak agertuko dira. Gasak blokeatzeko gaitasuna asko ahuldu egingo da, eta hidrogenoa eta airea pfsa mintzaren bidez barneratuko da eta bateria irekiko tentsio irekia (OCV) gutxituko da.

PFSA mintzaren akats mekanismoa batez ere bi alderditan banatu daiteke: elektrokimikak eragindako kalte mekanikoen eta mintz degradazioaren ondorioz sortutako arintzea.

PFSA mintza behin eta berriz zabaldu eta txikitu egingo da ziklo busti eta beroen azpian, estres zikloak sortuz. Denborarekin pitzadurak gertatuko dira;

Pitzadurak sortzeak erreakzio gasen ihesa eta barneratzea sustatuko du, degradazio elektrokimikoa larriagotuz;

Degradazio elektrokimikoaren ondorioz sortutako akatsak estres kontzentrazio gune bihurtuko dira, eta horrek kalte mekanikoak azkartuko dira.

Bi adierazpen nagusiprotoi mintzaporrot

PFSA mintz egituraren kaltetutako irudia

Mikroporeak edo mikrokrackek ez dute PFSA mintzaren hutsegiteak berehala eragiten, baina neurri jakin batera zabaltzen da estres mekaniko ziklikoaren ekintzapean. Prozesu honek PFSA mintzaren bizitzaren% 50 balio du. Beraz, PFSA mintzaren nekearen erresistentzia oso garrantzitsua da.

OCV PFSA mintzaren bizitza neurtzeko adierazle garrantzitsua da

Pfsa mintzaren barruan gas gurutzatu larriak OCV-ren beherakada ekarriko du. Honi buruz bi iritzi daude.

Ikuspegi irekiko egoera da, hidrogenoa katodoan sartzen da eta katodoaren ekintza elektrokatalitikoaren azpian, potentzial mistoa sortzen da bertako zelula erdi bat eratzeko, eta horrela, bateriaren ocv jaisten da;

Beste ikuspegi bat da hidrogenoa katodoan sartu ondoren, PT katalizatzailearen gainazalean adsortzen da, PT-O interfazea suntsituz, PT-O potentzial mistoa murriztuz eta, beraz, OCV murriztuz.

OCV murriztea zirkuitu elektroniko elektronikoen bidez ere eragin daiteke.

Zirkuitu eta gasaren barneratze elektronikoen artean bereiz ditzakegu, gasaren presio partziala aldatuz.

Gasaren presio partziala handitzen denean, mintzaren bi aldeetako gasaren presioa handiagoa da, gas transmembranearen okzimendua areagotu egingo da, eta OCV nabarmen murriztuko da; Gauza bera gertatzen da alderantziz.

OCV jaitsiera gasaren presioarekin lotuta badago, esan nahi du gas-gurutze-okzimenduarekin lotuta dagoela, mintzaren gasaren hesiaren errendimendua ahultzeak eragiten duena; OCV beherakada ez da gasaren presioarekin lotuta, zirkuitu elektroniko elektronikoen bidez sortzen dela esan nahi du.

2. Murriztu protoi eroankortasunean

PFSA mintza kutsatuta dagoenean, Sulfonateko taldeko protoak beste metalezko katioien bidez ordezkatzen dira, eta horrek, ondorioz, materialaren baliokidea den materialaren baliokidea areagotzen du mintzaren baliokidea, askatu daitezkeen protoi kopuruaren beherakada bat eta ostatu dezakeen ur kopuruaren beherakada. Biek batera protoi mintzaren protoi eroankortasuna gutxitzea eragiten dute.

EWren balioa hidrogeno ioien molaren masa adierazten du. Zenbat eta txikiagoa izan EWren balioa, orduan eta handiagoa izan da protoiaren dentsitatea mintzarengan eta hobeagoa da mintzaren eroankortasuna.

Gainera, protoi-mintza erradikal askeengatik erasotzen denean, sulfonateko taldea deskonposatzen da edo polikondate-erreakzioa bero-ziklo bustiaren azpian gertatzen da anhidridoa eratzeko, protoi mintzak protoak galtzea eragingo du, eta azken batean, eroankortasunaren jaitsiera eragiten du.