Skip to main content
SUPERVISOR
محمد ژیانی (استاد راهنما) معصومه جواهری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ashkan Mohamadpour kalurazi
اشکان محمدپورکلورزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Investigation of Dead-ended Anode Proton Exchange Membrane Fuel Cell Performance under Different Operating Condition
Dead-ended anode proton exchange membrane fuel cell is increasingly being used in some special applications due to its need for simpler and lower cost subsystems. However, the performance of such a fuel cell is more affected by the operational parameters and conditions than the traditional proton exchange membrane fuel cells. Therefore, realizing the most effective parameters and determining their optimum values are essential. In the present study, constant current test, polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy is used to examine the effect of operating conditions on the performance of a dead ended anode fuel cell. Cell temperature, operating current densities, cathode humidity and hydrogen pressure are selected to assess their effects on the fuel cell performance. The results show that the performance enhances by increasing the cell temperature up to 60°C and the the performance enhances by increasing cathode humidity up to 50% and hydrogen pressure up to 15psi . The experimental results also show that the performance decreases by further increasing of the temperature up to 70°C and the performance decreases by further increasing of the cathode humidity up to 80% and hydrogen pressure up to 20psi and The results show that the performance always decreases by increasing of the operating current density from 300 mA.cm -2 to 500 mA.cm -2 .
پیل های سوختی پلیمری در حالت آند انتها بسته به دلیل نیاز به سیستم های جانبی ارزان و ساده تر به طور فزاینده ای در استک های تجاری مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال عملکرد این پیل های سوختی، بیشتر از پیل های سوختی با آند انتها باز تحت تاثیر شرایط و پارامتر های عملیاتی قرار دارد. بنابراین پی بردن به پارامتر های موثر و تعیین مقدار بهینه ی آنها ضروری است. در این مطالعه از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، نمودار پلاریزاسیون و نمودار ولتاژ-مقاومت-زمان برای پی بردن به تاثیر شرایط عملکردی بر پیل سوختی پلیمری با آند انتها بسته استفاده شد. دمای پیل، جریان خروجی از پیل سوختی، فشار در سمت آند و رطوبت هوای ورودی به کاتد پارامتر هایی هستند که اثر آنها بر عملکرد پیل سوختی با آند انتها بسته انتخاب شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که عملکرد پیل سوختی با افزایش دمای پیل تا C°60 بهبود می یابد، اما افزایش بیشتر دما تا C°70، به دلیل خشک شدگی غشاء و افزایش میان عبور گاز نیتروژن از کاتد به آند سبب کاهش عملکرد پیل سوختی می گردد. همچنین مشاهده شد که با افزایش جریان خروجی، از A 5/1 به A 2 و سپس A 5/2 به دلیل افزایش نفوذ برگشتی آب از کاتد به آند عملکرد کاهش می یابد. همچنین بهترین عملکرد پیل سوختی پلیمری با آند انتها بسته در فشار i15 بدست آمد. در فشار i10به دلیل وجود اختلاف فشار بین آند و کاتد و بیشتر بودن فشار کاتد نسبت به آند، تجمع در آند افزایش یافته و عملکرد پیل سوختی را کاهش می دهد و در فشار i20 به دلیل افزایش غلظت یون هیدروژن در کاتد و افزایش تولید آب و در پی آن افزایش نفوذ برگشتی آب در آند، عملکرد پیل سوختی کاهش می یابد. همچنین با افزایش رطوبت نسبی هوا از 30% به 50% به دلیل کاهش مقاومت غشاء عملکرد ارتقاء پیدا کرد؛ ولی با افزایش بیشتر رطوبت نسبی هوا تا 80% به دلیل افزایش میزان تجمع آب در سمت آند، عملکرد کاهش یافت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی