Home
Giới thiệu
Tài khoản
Đăng nhập
Quên mật khẩu
Đổi mật khẩu
Đăng ký tạo tài khoản
Liệt kê
Công trình khoa học
Bài báo trong nước
Bài báo quốc tế
Sách và giáo trình
Thống kê
Công trình khoa học
Bài báo khoa học
Sách và giáo trình
Giáo sư
Phó giáo sư
Tiến sĩ
Thạc sĩ
Lĩnh vực nghiên cứu
Tìm kiếm
Cá nhân
Nội dung
Góp ý
Hiệu chỉnh lý lịch
Thông tin chung
English
Đề tài NC khoa học
Bài báo, báo cáo khoa học
Hướng dẫn Sau đại học
Sách và giáo trình
Các học phần và môn giảng dạy
Giải thưởng khoa học, Phát minh, sáng chế
Khen thưởng
Thông tin khác
Tài liệu tham khảo
Hiệu chỉnh
Số người truy cập: 107,105,873
Effect of current density on membrane degradation under the combinedchemical and mechanical stress test in the PEMFCs
Tác giả hoặc Nhóm tác giả:
Phi Manh Ngo, Takahiro Karimata, Tomoko Saitou, Kohei Ito
Nơi đăng:
Journal of Power sources;
S
ố:
556;
Từ->đến trang
: 232446;
Năm:
2023
Lĩnh vực:
Khoa học công nghệ;
Loại:
Bài báo khoa học;
Thể loại:
Quốc tế
TÓM TẮT
This study elucidates the effects of current density on membrane degradation under combined mechanical and chemical stress tests. Relative humidity (RH) cycling tests using hydrogen gas and air are conducted on a polymer electrolyte membrane fuel cell based membrane NRE211 at the open circuit voltage (OCV), 0.05 and 0.3 Acm
-2
conditions. The different current density conditions result in different in-plane membrane stresses and H
2
O
2
formation rates during the test. After every 200 RH cycles, membrane integrity is assessed via the hydrogen crossover rate and OCV. Furthermore, catalytic combustion is analyzed during OCV measurement using athermal imaging method employing high-transmittance glass at the cathode side. The membrane failed after 1600, 1800, and 2200 RH cycles under the OCV condition, 0.05 of 0.3 Acm
-2
, respectively. The vigorous membrane degradation under OCV conditions can be attributed to higher mechanical stress and H
2
O
2
formation rate. Hotspots created owing to the combustion between the crossover hydrogen and air were successfully captured, with a maximum temperature rise ranging from 15 to 16 ◦C compared with a given cell temperature of 80 ◦C. Moreover, a post-mortem analysis (SEM imaging) revealed the presence of pinholes, through-membrane cracks, and membrane thinning at the hotspot locations.
ABSTRACT
This study elucidates the effects of current density on membrane degradation under combined mechanical and chemical stress tests. Relative humidity (RH) cycling tests using hydrogen gas and air are conducted on a polymer electrolyte membrane fuel cell based membrane NRE211 at the open circuit voltage (OCV), 0.05 and 0.3 Acm
-2
conditions. The different current density conditions result in different in-plane membrane stresses and H
2
O
2
formation rates during the test. After every 200 RH cycles, membrane integrity is assessed via the hydrogen crossover rate and OCV. Furthermore, catalytic combustion is analyzed during OCV measurement using athermal imaging method employing high-transmittance glass at the cathode side. The membrane failed after 1600, 1800, and 2200 RH cycles under the OCV condition, 0.05 of 0.3 Acm
-2
, respectively. The vigorous membrane degradation under OCV conditions can be attributed to higher mechanical stress and H
2
O
2
formation rate. Hotspots created owing to the combustion between the crossover hydrogen and air were successfully captured, with a maximum temperature rise ranging from 15 to 16 ◦C compared with a given cell temperature of 80 ◦C. Moreover, a post-mortem analysis (SEM imaging) revealed the presence of pinholes, through-membrane cracks, and membrane thinning at the hotspot locations.
© Đại học Đà Nẵng
Địa chỉ: 41 Lê Duẩn Thành phố Đà Nẵng
Điện thoại: (84) 0236 3822 041 ; Email: dhdn@ac.udn.vn