مطالعه عوامل موثر بر خوردگی کربن و تخریب در پایه کاتالیست و لایه gdl پیل های سوختی الکترولیت پلیمری و مدلسازی آن

پیل های سوختی پلیمری یکی از پیل های سوختی دما پایین محسوب می شود که امروزه در صنایع پورتابل و خودروسازی به شدت مورد توجه قرار گرفته است اما تجاری شدن پیل های سوختی پلیمری دارای مشکلاتی است که یکی از آنها تخریب لایه gdl یا همان لایه نفوذ گاز است.به دلیل اینکه مدلسازی ریاضی هزینه بسیار کمتری نسبت به کار تجربی دارد در این تحقیق از مدلسازی ریاضی استفاده کرده ایم. در واقع لایه نفوذ گاز یکی از اجزای بسیار حساس توده پیل سوختی پلیمری می باشد.لایه نفوذ گاز از جنس پایه کربن است که با تفلون تقویت می شود.ولتاژ بالای پیل و رطوبت نسبی پایین و دمای بالا تخریب gdl را افزایش می دهد.در این پژوهش ما به بررسی مکانیسم های تخریب لایه نفوذ گاز پرداخته ایم ابتدا مکانیسم تخریب شیمیایی و بعد مکانیکی و در آخر مکانیسم حرارتی را بررسی کرده ایم و همچنین با استفاده از مدلسازی ریاضی به بررسی تغییرات دما و غلظت اکسیژن و بخارآب و بخار آب اشباع و تخلخل در این لایه پرداختیم و به این نتیجه رسیدیم که بخارآب اشباع شده باعث خوردگی کربن در این لایه می شود و همچنین نتایج نشان داد با افزایش رطوبت نسبی گاز ورودی به کاتد دانسیته جریان متوسط با افزایش روبرو می گردد