Prediction of degradation in performance of cathode catalyst layer during load cycling

Abstract:
Degradation of Fuel Cell (FC) components under dynamic loads is one of the biggest bottlenecks in FC commercialization. A novel experimental based model is presented to predict the Catalyst Layer (CL) performance loss under a given cyclic load. It consists of two sub-models: Model 1 computes CL Electro-Chemical Surface Area (ECSA) under an N-cyclic load with aid of an analogy with fatigue phenomena of carbon steel by using some correction factors. Ostwald ripening of agglomerate particles in the CL is also modeled. Model 1 validation shows good agreements between its outputs and a large number of experiments with maximum 7% error. Model 2 is an already-completed task in an earlier study which uses the agglomerate model to calculate the CL performance for a given ECSA. Combination of Models 1 & 2 predicts the CL performance under a dynamic load. A set of parametric studies was performed to investigate the effects of operating parameters on the Voltage Degradation Rate (VDR). The results show that temperature is the most influential parameter; that an increase from 60oC to 80oC leads to 20.26% VDR increase, and pressure is the least effective one; that an increase from 2atm to 4atm leads to 1.41% VDR rise.
Language:
Persian
Published:
Modares Mechanical Engineering, Volume:17 Issue: 6, 2017
Pages:
67 to 78
magiran.com/p1717311  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!