Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền màng điện ly trong pin nhiên liệu ở điều kiện thử bền hỗn hợp cơ – hóa học

Tóm tắt

Bài báo làm rõ ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của màng điện ly trong pin nhiên liệu. Màng điện ly Nafion NR211 sau khi được phun tạo các lớp xúc tác sẽ được lắp vào một tế bào nhiên liệu được thiết kế với một ô kính có hệ số xuyên qua cao ở cực âm. Màng được thử bền bằng cách thay đổi độ ẩm tương đối dòng khí hy-dro theo chu kỳ ở điều kiện không tải, ở 80 và 90°C. Dưới tác động đồng thời của hai cơ chế cơ học và hóa học, màng hư hại sau 500 chu kỳ ở hai nhiệt độ. Các điểm nóng trên ảnh nhiệt được chụp bởi camera hồng ngoại ở cực âm xuất hiện trùng với thời điểm hư hại của màng điện ly ở 80°C. Trong khi, các điểm nóng xuất hiện sau 900 chu kỳ ở 90°C. Độ ẩm cao hơn ở 90°C đã kìm hãm tốc độ hư hại của màng. Các vết nứt và một lỗ rò lớn được phát hiện trên màng điện ly bởi kính hiển vi điện tử quét tại các vị trí xuất hiện điểm nóng.