Descripción del proyecto
Las nuevas arquitecturas de difusión son un soplo de aire fresco para la tecnología de las pilas de combustible
Las pilas de combustible pueden convertir de forma eficiente la energía química almacenada en los enlaces del gas de hidrógeno en energía eléctrica emitiendo únicamente agua. Han captado el interés global y se han aplicado con éxito en sectores como el del transporte y el de la generación de electricidad estacionaria. Las reacciones clave en los dos electrodos, ambos basados en catalizadores, son la reacción oxidación del hidrógeno (ROH) y la reducción del oxígeno. A pesar de que la velocidad de difusión de los reactivos es extremadamente importante para la ROH, no se ha tenido en consideración en muchos estudios, que normalmente se centran en optimizar los catalizadores. El proyecto HydrogenLung, financiado con fondos europeos, está desarrollando un método totalmente nuevo para incorporar canales de gas de varias fases similares a un pulmón a la capa del catalizador a fin de mejorar la difusión, aumentar la eficiencia y favorecer la aplicación de la tecnología ecológica de las pilas de combustible.
Objetivo
In researches about hydrogen oxidation reaction (HOR) at the anode of a fuel cell, most researchers concentrate on the intrinsic activity and stability of catalysts, while few researches study the gas diffusion effect in depth, which is however the rate-determine step for most HOR. Enlightened by the efficient lungs’ supply of oxygen to human with multistage bronchi and pulmonary alveoli, we plan to improve the hydrogen gas diffusion for HOR by constructing multistage superaerophilic gas channels (MSGC) in the catalyst layer (CL). Traditionally, to build gas channels in CL, people modify powder catalysts with aerophilic binder, which however cause aggregation and therefore hindered the transfer of electron and mass. Besides, part of the randomly made gas channels are closed that cannot transfer hydrogen actually. Thus, there are two challenges in MSGC construction: a solid and strong hierarchical micro-nano skeleton, that won’t aggregate, to support catalyst and channels, and a method to control the direction of the channels. Herein, we propose tungsten carbide nanoarrays (WC NA) as the skeleton for Pt catalyst and invent a vacuum-control method based on superwetting technology to direct the gas channels. Although WC nanoparticles have been proved promising as the substrate of Pt for HOR, WC NA has never been tried. Based on the novel structure, we will study the relationship between structure, gas diffusion, and HOR efficiency in depth. Targeting at the rate-determine step of HOR, we’re expecting a theoretical breakthrough in HOR, which will offer an alternative approach for making hydrogen anode in fuel cell industry.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
- ciencias naturalesciencias químicaselectroquímicaelectrólisis
- ingeniería y tecnologíaingeniería ambientalenergía y combustiblesenergía fósilgas natural
- ciencias naturalesciencias químicascatálisis
- ingeniería y tecnologíananotecnologíananomateriales
- ingeniería y tecnologíaingeniería ambientalenergía y combustiblespila de combustible
Para utilizar esta función, debe iniciar sesión o registrarse
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
02150 Espoo
Finlandia