Título : Current, concentration and overpotential distributions on columnar structured electrodes in a 2 D PEMFC model
Autor(es) : Zinola, Carlos F.
Fecha de publicación : 21-jul-2022
Tipo de publicación: Artículo
Versión: Enviado
Publicado por: Wiley Interscience
Publicado en: ChemElectroChem
Areas del conocimiento : Ciencias Naturales y Exactas
Ciencias Químicas
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica
Otros descriptores : Columnar platinum
Current distribution
Cycloid surfaces
Fuel cells
Resumen : The complete optimization of fuel cell´s performance involves the prediction of its operation conditions and electrochemical characteristics for short and long-time periods. One of the topics not studied in detail is the change in the surface morphology of metallic catalytic layers as a time-dependent function of the fuel cell working conditions. For single platinum catalysts a columnar growth is demonstrated after 1 month of hydrogen/oxygen continuous operation at the plateau, where electrochemical distributions of smooth surfaces are not operative. Since they act as a completely dynamic system, numerical solutions are not useful as they permanently need parametric profile optimizations. The employ of exact analytical functions instead, reduces large computational times and assures this information only knowing the final structure morphology. In this sense we encouraged current, concentration and potential shapes for these columnar electrodes adapting mass balance differential equations with a parametric profile to model these columns (trochoid curvilinear contours). The analytical solutions were compared with those of a smooth surface (early uses of the fuel cell) and with experimental values obtained using a home-made hydrogen/oxygen polymeric membrane cell.
URI / Handle: https://hdl.handle.net/20.500.12381/636
DOI: http://dx.doi.org/10.1002/celc.202200146
Institución responsable del proyecto: Universidad de la República. Facultad de Ciencias
Financiadores: Agencia Nacional de Investigación e Innovación
Identificador ANII: FSE_1_2019_1_159390
Nivel de Acceso: Acceso abierto
Licencia CC: Dedicación de Dominio Público 1.0 Universal. (CC0)
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