Analisi sperimentale in aria e in ossigeno puro delle prestazioni di celle a combustibile polimeriche

The phenomena for the cathode in the polymer electrolyte membrane fuel cell are of great interest, because strong limitations to the performance of the system reside in this component, attributable to the reduced activity of the catalysts used nowadays and difficult mass transport phenomena inside the porous materials that make up the electrode. As part of this work several operating conditions were investigated by feeding air and pure oxygen to the cathode. Different types of polymer fuel cells were studied: traditional (PEMFC), high temperature (HT-PEMFC) and direct methanol (DMFC). The use of pure reagent allows detection of such loss of electrical potential and efficiency the mass transport in the cathode compartment is responsible and as these weigh on system performance. This work opens the possibility of a greater understanding of the basic phenomena that govern the operation of the cathode.

I fenomeni riguardanti il catodo nelle celle a combustibile polimeriche sono di forte interesse, in quanto risiedono in questo componente forti limitazioni alle prestazioni del sistema, attribuibili alla ridotta attività dei catalizzatori ad oggi utilizzati e ai difficoltosi fenomeni di trasporto di massa all’interno dei mezzi porosi che compongono l’elettrodo. Nell’ambito di questo lavoro sono state indagate svariate condizioni di funzionamento alimentando al catodo aria e ossigeno puro. Sono state studiate diverse tipologie di celle a combustibile polimeriche: tradizionali (PEMFC), ad alta temperatura (HT-PEMFC) e a metanolo diretto (DMFC). L’utilizzo di reagente puro permette di evidenziare di quali perdite di potenziale elettrico e di efficienza sia responsabile il trasporto di massa nel comparto catodico, e quanto queste pesino sulle prestazioni del sistema. Questo lavoro apre alla possibilità di una maggiore comprensione dei fenomeni di base che regolano il funzionamento del catodo.