trừu tượng
Pin nhiên liệu màng trao đổi proton (PEMFC) đang là những ứng cử viên hàng đầu để khử cacbon cho lĩnh vực giao thông vận tải, nhưng việc triển khai rộng rãi sẽ đòi hỏi những cải tiến về tuổi thọ, tiết kiệm nhiên liệu và chi phí. Ở đây chúng tôi trình bày điện cực có rãnh, một cấu trúc điện cực thay thế giúp nâng cao hiệu suất và độ bền của PEMFC bằng cách kết hợp hàm lượng ionomer (chất kết dính dẫn ion) cao để vận chuyển H + được cải thiện với các rãnh để vận chuyển O 2 nhanh chóng . Các điện cực có rãnh cung cấp hiệu suất cao hơn tới 50% so với các điện cực thông thường tiên tiến nhất trong điều kiện vận hành tiêu chuẩn. Chẩn đoán tế bào nhiên liệu kết hợp với mô hình đa môi trường chứng minh rằng các điện cực có rãnh cung cấp O 2 dễ dàngvận chuyển mặc dù hàm lượng ionomer cao, cho phép cải thiện tính đồng nhất của tốc độ phản ứng. Các điện cực có rãnh cũng giúp cải thiện độ bền, giảm hiệu suất giảm sau khi ăn mòn carbon so với các điện cực cơ bản. Phân tích máy học cho thấy tiềm năng tối ưu hóa hơn nữa các cấu trúc có rãnh cho PEMFC thế hệ tiếp theo với hiệu suất và độ bền được nâng cao, cho phép các ngăn xếp pin nhiên liệu nhỏ hơn và rẻ hơn với hiệu suất nhiên liệu cao hơn.
