Elettrodo catodico per celle a combustibile PEM ad alta temperatura Celtec

Elettrodo catodico per celle a combustibile PEM ad alta temperatura Celtec: BASF offre un elettrodo catodico all'avanguardia per celle a combustibile a membrana a scambio protonico ad alta temperatura (HT-PEM) e altre applicazioni rilevanti. Questo prodotto, noto anche come catodo Celteh P1100W nel settore delle celle a combustibile, utilizza un tessuto di carbonio con strato microporoso come strato di diffusione del gas. È in grado di operare in un intervallo di temperatura compreso tra 120 e 180 °C e può essere utilizzato come elettrodo catodico (o elettrodo di reazione di riduzione dell'ossigeno) per applicazioni in celle a combustibile HT-PEM. Questa tecnologia ad alte prestazioni dell'elettrodo catodico consente ai sistemi di celle a combustibile PEM ad alta temperatura, ai sistemi di celle a combustibile PEM basati su membrana PBI, ai sistemi di celle a combustibile basati su membrana PBI-copolimero e ad altre celle a combustibile che utilizzano PEM ad alta temperatura di dimostrare prestazioni elettrochimiche eccezionali e lunghe durate operative. L'elettrodo catodico Celtec P1100W ha dimensioni di 23,2 cm X 27,8 cm ed è venduto in fogli di elettrodi confezionati singolarmente. Il catalizzatore del catodo si basa sulla composizione della lega di platino proprietaria di BASF (nota anche come lega di Pt) con un supporto di carbonio speciale e il carico di metallo di platino per questo elettrodo catodico è di circa ~0,70 mg/cm2. Per qualsiasi altro elettrodo catodico su misura o personalizzato per celle a combustibile a membrana a scambio protonico ad alta temperatura (HT-PEMFC), contattateci all'indirizzo atsales@fuelcellstore.com.   Prestazioni delle celle a combustibile delle MEA Celtec®-P con elettrodi catodici Celtec: Le prestazioni delle celle a combustibile basate sui reattanti idrogeno/aria e riformato/aria delle MEA Celtec®-P sono riportate di seguito.   Tolleranza al CO delle MEA Celtec®-P con elettrodi catodici Celtec: Uno dei principali vantaggi della tecnologia delle celle a combustibile a membrana a scambio protonico ad alta temperatura è la capacità di consumare il flusso di idrogeno riformato; è essenziale che le MEA utilizzate in tali dispositivi elettrochimici abbiano un'eccellente tolleranza al monossido di carbonio. Durante la reazione di reforming, nel flusso di combustibile che esce dal letto del catalizzatore di reforming è presente una piccola quantità di monossido di carbonio, la cui presenza può influire sulle prestazioni complessive della cella a combustibile. La Celtec®-P MEAs di BASF utilizza un catalizzatore anodico e catodico proprietario per consentire alla Celtec®-P MEAs di tollerare alti livelli di monossido di carbonio rispetto alle altre PEMFC MEA commerciali ad alta temperatura. Il grafico seguente fornisce un esempio di curva di rendimento delle MEA Celtec®-P a diverse concentrazioni di CO in funzione della temperatura.   Prestazioni robuste contro le variazioni di umidità per le MEA Celtec®-P con elettrodi catodici Celtech: I dispositivi PEMFC convenzionali ad alta temperatura utilizzano solitamente una membrana in polibenzimidazolo PBI o in un copolimero di PBI drogato con acido fosforico dopo la produzione della membrana. L'attivazione della membrana e il contenimento dell'acido liquido all'interno della stessa provocano un fenomeno di lisciviazione dell'acido. Le celle a combustibile PEM generano acqua come sottoprodotto principale sul lato catodico e la presenza di acqua influisce ulteriormente sul fenomeno di lisciviazione dell'acido con la membrana PBI convenzionale. Le MEA Celtec®-P utilizzano una forma avanzata di membrana PBI in cui il monomero tetraamino proprietario e il monomero dell'acido dicarbossilico vengono prima fatti reagire tramite reazione di policondensazione in acido fosforico e poi viene eseguita una fase di colata e idrolisi in soluzione per ottenere la membrana Celtec®-P. Questo protocollo di sintesi sol-gel consente alla membrana PBI di ottenere una morfologia innovativa in cui l'acido fosforico è contenuto all'interno della membrana in modo più efficace e presenta meno problemi di lisciviazione acida rispetto alle membrane PBI convenzionali. I risultati dei test di laboratorio hanno dimostrato che con le MEA e le membrane Celtec®-P si possono facilmente raggiungere durate operative superiori a 20.000 ore. Il grafico seguente illustra le solide prestazioni di Celtec®-P MEA rispetto a diverse condizioni di umidità.   Per i clienti che hanno acquistato questo prodotto, una copia del BASF Fuel Cell Handbook sarà fornita separatamente (gratuitamente) in un formato elettronico come un file PDF. Letteratura scientifica relativa agli elettrodi Celtec: Un articolo di Michael G. Waller et al. intitolato "Performance of high temperature PEM fuel cell materials. Part 1: Effects of temperature, pressure and anode dilution" dimostra l'uso degli elettrodi Celtec in un ambiente PEMFC ad alta temperatura in un intervallo di temperatura di 160-200 gradi Celsius, 101-200 kPa e concentrazioni di H2 dal 30% al 100%. Un articolo di Thomas J. Schmidt intitolato "Durability and Degradation in High-Temperature Polymer Electrolyte Fuel Cells" (Durata e degrado nelle celle a combustibile a elettrolita polimerico ad alta temperatura) dimostra l'uso di Celtec MEA con elettrodi Celtech per 18000 ore di funzionamento in un ambiente PEMFC ad alta temperatura e tassi di degrado della tensione molto bassi. Un articolo di Thomas J. Schmidt intitolato "High-Temperature Polymer Electrolyte Fuel Cells: Durability Insights" analizza i meccanismi di degradazione durante il funzionamento start/stop e presenta una migliore comprensione degli effetti della corrosione nelle MEA ad alta temperatura utilizzando MEA Celtec con elettrodi Celtec. L'articolo di David Aili et al. intitolato "Polybenzimidazole-Based High-Temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells: New Insights and Recent Progress" illustra lo stato attuale della ricerca sulle celle a combustibile PEM ad alta temperatura e riassume le prestazioni elettrochimiche delle MEA Celtec con gli elettrodi Celtec e i prodotti di altri fornitori. Un articolo di D. C. Seel et al. intitolato "High-temperature polybenzimidazol-based membranes" tratta dei metodi di sintesi del PBI, delle fasi di fusione e drogaggio delle membrane, della resistenza meccanica e della stabilità dei polibenzimidazoli, di altre membrane autoportanti e composite rilevanti per le applicazioni PEMFC ad alta temperatura, della conducibilità di queste membrane, dei catalizzatori, degli elettrodi e degli assemblaggi di elettrodi a membrana, comprese le MEA Celtec con elettrodi Celtec, e infine riassume la durata e le prestazioni elettrochimiche delle MEA/elettrodi commerciali di vari fornitori. L'articolo di F. J. Pinar et al. intitolato "Effect of Compression Cycling on Polybenzimidazole-based High-Temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells" (Effetto del ciclo di compressione sulle celle a combustibile a membrana ad elettrolita polimerico ad alta temperatura) illustra il ciclo di compressione delle MEA Celtec con elettrodi Celtec. L'articolo di Vladimir Gurau e Emory S. De Castro intitolato "High Speed, Low Cost Fabrication of Gas Diffusion Electrodes for Membrane Electrode Assemblies" illustra la produzione automatizzata ad alta velocità e a basso costo degli elettrodi Celtec e spiega come il metodo di produzione possa influire sulle prestazioni elettrochimiche finali degli elettrodi. L'articolo di Vladimir Gurau e Emory S. De Castro, intitolato "Prediction of Performance Variation Caused by Manufacturing Tolerances and Defects in Gas Diffusion Electrodes of Phosphoric Acid (PA) -Doped Polybenzimidazole (PBI)-Based High-Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells" (Previsione della variazione delle prestazioni causata dalle tolleranze di produzione e dai difetti negli elettrodi Celtec), analizza la previsione della variazione delle prestazioni causata dalla produzione automatizzata delle MEA Celtec con elettrodi Celtec. Un progetto di ricerca condotto dalla società Fluid Cell dal titolo "State-of-the-art of PEM FCs for stationary applications" presenta le prestazioni elettrochimiche delle MEA Celtec con elettrodi Celtec per applicazioni stazionarie. Un articolo di Arvind Kannan et al. intitolato "Long term testing of start-stop cycles on high temperature PEM fuel cell stack" illustra i test di prestazione a lungo termine con frequenti cicli di start-stop e anche in condizioni di funzionamento ininterrotto per la MEA Celtec con elettrodi Celtec. L'articolo di Thomas J. Schmidt e Jochen Baurmeister intitolato "Properties of high-temperature PEFC Celtec®-P 1000 MEAs in start/stop operation mode" analizza le prestazioni elettrochimiche della Celtec MEA con elettrodi Celtec per 6000 ore con cicli start/stop. Si prevede un tempo di realizzazione tipico di 1-2 settimane.