Opis projektu
Nowatorskie architektury dyfuzyjne stanowią powiew świeżości w dziedzinie technologii ogniw paliwowych
Ogniwa paliwowe to konstrukcje, które pozwalają skutecznie przekształcać energię chemiczną wiązań w wodorze w postaci gazowej na energię elektryczną z wodą jako jedynym produktem ubocznym. Od kiedy udało się zastosować je z powodzeniem w różnych rozwiązaniach technologicznych, od branży transportowej po stacjonarne wytwarzanie energii, budzą one zainteresowanie na całym świecie. Dwie zasadnicze reakcje zachodzące na dwóch elektrodach – i w obecności katalizatora – to utlenianie wodoru i jego redukcja (HOR). Szybkość dyfuzji reagentów ma zasadnicze znaczenie dla przeprowadzania reakcji HOR, ale zazwyczaj nie jest brana pod uwagę w badaniach, które skupiają się raczej na optymalizacji katalizatorów. Finansowany ze środków UE projekt HydrogenLung został przygotowany z myślą o opracowaniu zupełnie nowej metody, która zakłada wprowadzenie do warstwy katalizatora przypominających strukturą płuco, wieloetapowych kanałów gazowych. Rozwiązanie takie podniosłoby stopień dyfuzji, zwiększyło sprawność procesu i przyspieszyło tempo wprowadzania do użytku przyjaznej środowisku technologii ogniw paliwowych.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemiczneelektrochemiaelektroliza
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwaenergia ze źródeł kopalnychgaz ziemny
- nauki przyrodniczenauki chemicznekataliza
- inżynieria i technologiananotechnologiananomateriały
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwaogniwo paliwowe
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
02150 Espoo
Finlandia