Debido a los altos consumos en la cantidad de combustibles fósiles usados en el sector transporte es necesario implementar medidas y nuevos combustibles que permitan tener un impacto ambiental menor. Por esta razón, el uso de celdas de combustible de hidrógeno es una excelente alternativa en cuanto a producción de energía para el transporte. Las celdas de combustible de hidrógeno PEFC operan por medio de una reacción electroquímica entre H2/O2, la cual genera agua y calor. Las condiciones de operación de las PEFC son entre 80°C y 90°C, sin embrago, para evitar el envenenamiento del catalizador de Pt es necesario operara en temperaturas superiores a 100°C. A esta temperatura, la humedad de la membrana se ve afectada, con ello su funcionalidad. Se prepararon membranas de Nafion® dopadas con TiO2 en fase anatasa por medio del método recast, con diferentes porcentajes de óxido, 5%, 10%, 15%, y una membrana de referencia. Con la finalidad de evaluar los efectos y las mejorías que presenta este composito en la estabilidad estructural y en el rendimiento electroquímico de la celda de combustible. Las membranas preparadas fueron caracterizadas mediante DRX, microscopía SEM, capacidad de intercambio iónico, análisis mecánico dinámico, y probadas en una celda de combustible en diferentes condiciones de temperatura. Las membranas dopadas con óxido mostraron una mejoría en cuanto a la capacidad de retención de agua y estabilidad dimensional, condiciones necesarias para su correcta aplicación en la celda en condiciones drásticas. En cuanto al análisis dinámico mecánico mostraron una mejoría en sus características estructurales, manteniendo sus propiedades por encima de la temperatura de operación. En la celda de prueba mostraron una capacidad de operar en condiciones de temperatura y humedad relativa, manteniendo el desempeño de la PEFC que muestra en condiciones ideales de operación. En este sentido, la membrana con mejores resultados fue la de 10% peso de TiO2.
Sintesis y caracterizacion de membranas de Nafion® dopadas con TiO2 para su aplicacion en celdas de combustible de hidrogeno
Ada Saccà;
2017
Abstract
Debido a los altos consumos en la cantidad de combustibles fósiles usados en el sector transporte es necesario implementar medidas y nuevos combustibles que permitan tener un impacto ambiental menor. Por esta razón, el uso de celdas de combustible de hidrógeno es una excelente alternativa en cuanto a producción de energía para el transporte. Las celdas de combustible de hidrógeno PEFC operan por medio de una reacción electroquímica entre H2/O2, la cual genera agua y calor. Las condiciones de operación de las PEFC son entre 80°C y 90°C, sin embrago, para evitar el envenenamiento del catalizador de Pt es necesario operara en temperaturas superiores a 100°C. A esta temperatura, la humedad de la membrana se ve afectada, con ello su funcionalidad. Se prepararon membranas de Nafion® dopadas con TiO2 en fase anatasa por medio del método recast, con diferentes porcentajes de óxido, 5%, 10%, 15%, y una membrana de referencia. Con la finalidad de evaluar los efectos y las mejorías que presenta este composito en la estabilidad estructural y en el rendimiento electroquímico de la celda de combustible. Las membranas preparadas fueron caracterizadas mediante DRX, microscopía SEM, capacidad de intercambio iónico, análisis mecánico dinámico, y probadas en una celda de combustible en diferentes condiciones de temperatura. Las membranas dopadas con óxido mostraron una mejoría en cuanto a la capacidad de retención de agua y estabilidad dimensional, condiciones necesarias para su correcta aplicación en la celda en condiciones drásticas. En cuanto al análisis dinámico mecánico mostraron una mejoría en sus características estructurales, manteniendo sus propiedades por encima de la temperatura de operación. En la celda de prueba mostraron una capacidad de operar en condiciones de temperatura y humedad relativa, manteniendo el desempeño de la PEFC que muestra en condiciones ideales de operación. En este sentido, la membrana con mejores resultados fue la de 10% peso de TiO2.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
