လောင်စာဆဲလ်များသည်သန့်ရှင်း။ ထိရောက်သောစွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်းအတွက်အလားအလာရှိသောနည်းပညာဖြစ်သည်။ မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့်ထုတ်လွှတ်မှုနည်းသည်။ လောင်စာဆဲလ်စနစ်များတွင် porous ကြွေထည်များသည်အဓိကအားဖြင့်အဓိကအခန်းကဏ် play မှပါ 0 င်ပြီးသူတို့၏စွမ်းဆောင်ရည်, ကြာရှည်ခံမှုနှင့်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုအထောက်အကူပြုသည်။ ဦး ဆောင်သောကြွေထည်ပစ္စည်းပေးသွင်းသူတစ် ဦး အနေဖြင့်လောင်စာဆဲလ်များ၌မည်သို့အလုပ်လုပ်သည်ကိုကျွန်ုပ်စိတ်လှုပ်ရှားမိသည်။
လောင်စာဆဲလ်များ၏အခြေခံ
လောင်စာဆဲလ်များ၏အခြေခံစည်းမျဉ်းများကိုအတိုချုပ်ပြန်လည်သုံးသပ်ကြပါစို့။ လောင်စာဆဲလ်တစ်ခုမှာလောင်စာဆီ၏ဓာတုဗေဒစွမ်းအင်ကိုဟိုက်ဒရိုဂျင်သို့မဟုတ် methanol ကဲ့သို့သောလောင်စာဆီ၏ဓာတုဗေဒစွမ်းအင်ကိုလျှပ်စစ်စွမ်းအင်အဖြစ်ပြောင်းလဲခြင်း, ရိုးရာလောင်ကျွမ်းခြင်းအင်ဂျင်များနှင့်မတူဘဲလောင်စာဆဲလ်များသည်လောင်စာဆီမလောင်ဘဲလည်ပတ်သည်။
လောင်စာဆဲလ်အမျိုးအစားများစွာရှိပြီးကိုယ်ပိုင်လည်ပတ်နေသောအပူချိန်, လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့်လောင်စာဆီလိုအပ်ချက်များနှင့်အတူတစ်ခုစီရှိသည်။ အသုံးအများဆုံးအမျိုးအစားများတွင် proton ဖလှယ်မှုအမြှေးပါးလောင်စာဆဲလ်များ (Pemfcs), အစိုင်အခဲအောက်ဆိုဒ်များ), အမျိုးအစားတစ်ခုစီတွင်ထူးခြားသောအားသာချက်များနှင့်စိန်ခေါ်မှုများနှင့်စိန်ခေါ်မှုများနှင့်စိန်ခေါ်မှုများရှိပြီးကြီးမားသောလောင်စာဆဲလ်ဒီဇိုင်းများကိုဖြည့်ဆည်းရန်အထူးသဖြင့်ကြွေထည် 0 င်မှုရှိသည်။
လောင်စာဆဲလ်များ၌ porous ကြွေထည်သည်မည်သို့အလုပ်လုပ်သည်
Poroous ကြွေထည်များသည်လောင်စာဆဲလ်စနစ်များတွင်လောင်စာဆဲလ်စနစ်များတွင်အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်များစွာကိုကမ်းလှမ်းသည်။ ဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့ခြင်း, ဓာတ်ကူပစ္စည်း, ဒီလုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုစီကိုအသေးစိတ်လေ့လာကြည့်ရအောင်။
ဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့
လောင်စာဆဲလ်များ၌ဓာတ်ပေါင်းဖိုဓာတ်ငွေ့များ (လောင်စာဆီနှင့် oxidant) ကို electrogeememical တုံ့ပြန်မှုများကိုထိရောက်စွာဖြန့်ဝေရန်လိုအပ်သည်။ မြင့်မားသော porosity နှင့် internonnected ပေါက်ကွဲမှုများနှင့်အတူ porous ကြွေထည်ထည်များနှင့်အတူဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့အလွှာ (GDLS) အတွက်စံပြဖြစ်ကြသည်။ ဤပစ္စည်းများသည်ဓာတ်ငွေ့များကို electrope မှတဆင့်လျှင်မြန်စွာနှင့်တူညီစွာတူညီစွာပျံ့နှံ့စေပြီးဓာတ်ပေါင်းဖိုများအားဓာတ်ပြုစုကြသောနေရာများသို့ဆက်တိုက်ထောက်ပံ့ပေးနိုင်သည်။
ဥပမာအားဖြင့်, Pemfcs တွင် GDL တွင်ပုံမှန်အားဖြင့်ပုံမှန်အားဖြင့်ဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့ခြင်းနှင့်ရေစီမံခန့်ခွဲမှုတိုးတက်စေရန် MicroPorous အလွှာ (MPL) ဖြင့်ဖုံးအုပ်ထားသော carbon စက္ကူ (MPL) ဖြင့်ပြုလုပ်သည်။ အချို့သောအဆင့်မြင့် GDL ဒီဇိုင်းများတွင်အလွှာ၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအင်အား, အပူတည်ငြိမ်မှုနှင့်သဘာဝဓာတ်ငွေ့ permeability ကိုမြှင့်တင်ရန်အတွက်ကြွေထည်များထည့်သွင်းထားသည်။micropord ကြွေထည်Pemfcs တွင်စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့်စွမ်းဆောင်ရည်ကိုထိန်းသိမ်းရန်မရှိမဖြစ်လိုအပ်သောထိရောက်သောဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့စေရန်မြင့်မားသောဓာတ်ဆိုးဝါးနှင့်တည်ငြိမ်သောဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုပေးနိုင်သည်။
Catalyst Support
ဓာတ်ကူပစ္စည်းများကိုလောင်စာဆဲလ်များ၌လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကိုအရှိန်မြှင့်တင်ရန်အသုံးပြုသည်။ porous ကြွေထည်များသည်၎င်းတို့၏မျက်နှာပြင်မြင့်ဒေသ, ဓာတုတည်ငြိမ်မှုနှင့်အပူခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းကြောင့်အလွန်ကောင်းမွန်သောဓာတ်ကူပစ္စည်းအထောက်အပံ့များအဖြစ်လုပ်ကိုင်နိုင်သည်။ poroous ကြွေထည်များ၏ကြီးမားသောမျက်နှာပြင် area ရိယာသည်ဓာတ်ကူပစ္စည်းအတွက်တက်ကြွသောဆိုဒ်များကိုပိုမိုတက်ကြွစွာလုပ်ဆောင်သည်။
ဥပမာအားဖြင့်, ဥပမာအားဖြင့်, ဥပမာအားဖြင့်,porous alumina ကြွေထည်လေ့ကျင့်ခန်းတစ်ခုနှင့် cathode များအတွက်ဓာတ်ကူပစ္စည်းပံ့ပိုးမှုအဖြစ်အသုံးပြုကြသည်။ စောင်များဖွဲ့စည်းပုံသည်ထိရောက်သောသဘာဝဓာတ်ငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးကိုဓာတ်ကူပစ္စည်း၏ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှုကိုခွင့်ပြုထားသည်။ ထို့အပြင် porous ကြွေထည်များ၏အပူရှိန်ခုခံမှုသည်လောင်စာဆဲလ်၏စွမ်းဆောင်ရည်နှင့်ယုံကြည်စိတ်ချရမှုအတွက်အလွန်အမင်းအပူချိန်မြင့်မားသောအပူချိန်မြင့်မားသောသမာဓိကိုထိန်းသိမ်းထားရန်ကူညီသည်။
electrolyte ပံ့ပိုးမှု
လောင်စာဆဲလ်တစ်ခုမှ electrolyte သည်ဓာတ်ပေါင်းဖိုဓာတ်ငွေ့များကိုတိုက်ရိုက်ရောနှောခြင်းကိုတားဆီးနေစဉ် anode နှင့် cathode ကြားအိုင်းယွန်းများကိုပြုလုပ်ရန်တာ 0 န်ရှိသည်။ Electrolyte ကို electrolyte အလွှာကိုစက်ပိုင်းဆိုင်ရာခွန်အားနှင့်တည်ငြိမ်မှုကိုထောက်ပံ့ရန်အထောက်အပံ့များထောက်ပံ့ပေးသည့်အတွက် ellous ကြွေထည်များကိုအသုံးပြုသည်။ အချို့ဖြစ်ရပ်များတွင် porus ကြွေထည်များသည်အထူးသဖြင့်ခိုင်မာသောအောက်ဆိုဒ်များလောင်စာဆဲလ်များ၌ electrolyte သူ့ဟာသူအဖြစ်ဆောင်ရွက်နိုင်သည်။
ဆိုဖီအိုများတွင် Elefcs တွင် Elefcolyte သည် Yttria-stabilized babirconia (YSZ) ကဲ့သို့သောသိပ်သည်းကြွေထည်ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ သို့သော် YSZ Electrolyte ကိုထောက်ပံ့ရန်အတွက် 0 င်ငွေ၏ဂုဏ်သတ္တိများကိုထောက်ပံ့ရန်အတွက် por ceramic substrate ကို အသုံးပြု. ၎င်းစက်ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများတိုးတက်စေရန်နှင့်လုပ်ကြံလွှင့်ခြင်းနှင့်လည်ပတ်စဉ်အတွင်းကွဲအက်ခြင်းအန္တရာယ်ကိုလျှော့ချရန်အသုံးပြုသည်။ ပံ့ပိုးမှု၏တည်ဆောက်ပုံသည် electrolyte နှင့် electrodes များအကြားပိုမိုကောင်းမွန်စွာစားသုံးခြင်းဆဲလ်၏စွမ်းဆောင်ရည်နှင့်ကြာရှည်ခံမှုကိုပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်နိုင်သည်။
အပူစီမံခန့်ခွဲမှု
လောင်စာဆဲလ်များလည်ပတ်နေစဉ်အတွင်းအပူဓာတ်များကိုထုတ်လုပ်သည်။ အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်ကိုထိန်းသိမ်းရန်နှင့်အစိတ်အပိုင်းများကိုပျက်စီးစေခြင်းမှကာကွယ်ရန်ထိရောက်သောအပူစီမံခန့်ခွဲမှုသည်မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။ လောင်စာဆီဆဲလ်များရှိအပူစီမံခန့်ခွဲမှုလျှောက်လွှာများနှင့်သင့်လျော်သောအပူ 0 င်ရောက်မှုနည်းပါးခြင်းတို့အပါအ 0 င်အပူချိန်မြင့်မားခြင်းနှင့်အပူတိုးချဲ့မှုနည်းပါးခြင်းတို့အပါအ 0 င်အလွန်ကောင်းမွန်သောအပူဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။
လောင်စာဆဲလ်မှအပူငွေများကိုလောင်စာဆီမှအပူကိုအမြန်ဆုံးလေကြောင်းသို့မဟုတ်ရေကဲ့သို့သောအအေးခံအလတ်စားသို့ပြောင်းရန်အသုံးပြုနိုင်သည်။ ကြွေထည်၏မြင့်မားသောအမြင့်ဆုံး convectection နှင့်ဓါတ်ရောင်ခြည်မှတစ်ဆင့်ထိရောက်သောအပူလွှဲပြောင်းခြင်းအားဖြင့် convectection နှင့်ဓါတ်ရောင်ခြည်ကိုခွင့်ပြုရန်ခွင့်ပြုသည်။ ထို့အပြင်လောင်စာဆဲလ်များထံမှအပူဆုံးရှုံးမှုကိုလျှော့ချရန် porous ကြွေထည်များကို insulation ပစ္စည်းများအဖြစ်အသုံးပြုနိုင်သည်။
ကွဲပြားခြားနားသောလောင်စာဆဲလ်အမျိုးအစားများအတွက် porous ကြွေထည်များ၏ application များ
အစောပိုင်းတွင်ဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်းကွဲပြားခြားနားသောလောင်စာဆဲလ်အမျိုးအစားများတွင်ထူးခြားသောလိုအပ်ချက်များရှိသည်။ လောင်စာဆဲလ်အချို့တွင်အချို့သောအသုံးအများဆုံးကြွေထည်များ၏လျှောက်လွှာများကိုပိုမိုနီးကပ်စွာကြည့်ကြပါစို့။
ပရိုတွန်ဖလှယ်မှုအမြှေးထွေးလောင်စာဆဲလ်များ (pemfcs)
Pemfc များကိုသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနှင့်အိတ်ဆောင်ပါဝါအသုံးချပရိုဂရမ်များတွင်ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသောလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်မှုများ, Pemfcs တွင် porous ကြွေထည်များ၌ဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့လွှာ, ဓာတ်ကူပစ္စည်းနှင့်စိတ်ကြွပြားများတွင်အသုံးပြုနိုင်သည်။
Pemfc တွင်ဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့လွှာအလွှာသည်ထိရောက်သောဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့စေရန်နှင့်ရေကြီးမှုကိုကာကွယ်ရန်အတွက်မြင့်မားသော porosity နှင့်ရေစီမံခန့်ခွဲမှုဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများရှိရန်လိုအပ်သည်။ အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်သောအရွယ်အစားနှင့်မျက်နှာပြင်ဂုဏ်သတ္တိများနှင့်အတူ porous ကြွေထည်ကြွေထည်များနှင့်အတူလောင်စာဆဲလ်၏စွမ်းဆောင်ရည်နှင့်ကြာရှည်ခံနိုင်မှုနှင့်ကိုက်ညီရန်ဒီဇိုင်းရေးဆွဲရန်ဒီဇိုင်းပြုလုပ်နိုင်သည်။ ထို့အပြင် posus ကြွေထည် ceramic ceramicst ပံ့ပိုးမှုသည်ဓာတ်ကူပစ္စည်းများ၏ကွဲပြားမှုနှင့်တည်ငြိမ်မှုကိုတိုးမြှင့်နိုင်ပြီးလောင်စာဆဲလ်၏ကုန်ကျစရိတ်ကိုလျှော့ချနိုင်သည်။
SOLLON Oxide လောင်စာဆဲလ်များ (ဆိုဖဒ်)
ဆိုဖီများသည်အပူချိန်မြင့်မားသောအပူချိန် (ပုံမှန်အားဖြင့် 600 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်နှင့် 1000 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်) နှင့်မြင့်မားသောထိရောက်မှုနှင့်လောင်စာဆီပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသည်။ porous ကြွေထည်များသည်ဆိုဖီဆီးတွင်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြည့်ဆည်းခြင်း,
ဆိုဖီများရှိ elefclyte သည်အိုင်းယန်စီးကူးမှုနှင့်အတူသိပ်သည်းသောကြွေထည်ပစ္စည်းများဖြစ်ရန်လိုအပ်သည်။ သို့သော် Electrolyte ကိုထောက်ပံ့ရန်, ၎င်း၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအားဖြည့်ခြင်းနှင့်ကွဲအက်မှုအန္တရာယ်ကိုလျှော့ချရန်အတွက် cerule substrate ကို အသုံးပြု. အသုံးပြုနိုင်သည်။ anode နှင့် cathode တွင်လျှပ်စစ်ဆိုင်ရာအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုများကိုမြှင့်တင်ရန် Porous ကြွေထည်ကအထောက်အပံ့များသည် anode and cathode တွင်လျှပ်စစ်ဆိုင်ရာအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုကိုတိုးမြှင့်ရေးအတွက်မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။
သွန်းကာကာဗွန်နိတ်လောင်စာဆဲလ်များ (MCFCS)
MCFCS သည်အလယ်အလတ်အပူချိန် (650 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်) တွင်လည်ပတ်ပြီးအရည်ပျော်သောကာဗွန်နိတ်လျှပ်စစ်ကိုသုံးပါ။ porous ကြွေထည်များရှိဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့ခြင်း, ဓာတ်ကူပစ္စည်းနှင့် Matrix ပစ္စည်းများအတွက် MCFCs များတွင်အသုံးပြုနိုင်သည်။
MCFCS ရှိဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့လွှာအလွှာသည်သွန်းကာဗွန်နိတ်များရှိနေခြင်းတွင်စိမ်ခြင်းနှင့်ဓာတုဗေဒတည်ငြိမ်မှုရှိရန်လိုအပ်သည်။ မြင့်မားသော porosity နှင့်ကောင်းသောဓာတုခုခံမှုနှင့်အတူ porous ကြွေထည်ကြွေထည်များနှင့်အတူထိရောက်သောဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့စေရန်, ထို့အပြင် posus ကြွေထည် ceramic ceramicst အထောက်အပံ့များသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၏ဓာတ်ကူပစ္စည်းများကိုတိုးတက်စေနိုင်သည်။
ကောက်ချက်
Poroous ကြွေထည်များသည်လောင်စာဆဲလ်စနစ်များတွင်မရှိမဖြစ်လိုအပ်သောအစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ Electrolyte အထောက်အပံ့နှင့်အပူစီမံခန့်ခွဲမှုအတွက်ဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့မှုနှင့်ဓာတ်ငွေ့အထောက်အပံ့များမှဓာတ်ငွေ့ပျံ့နှံ့မှုနှင့်လောင်စာဆဲလ်များ၏စွမ်းဆောင်ရည်, Ceramic Ceramic ကုန်ပစ္စည်းပေးသွင်းသူအနေဖြင့်ကျွန်ုပ်တို့သည်လောင်စာဆဲလ်လုပ်ငန်းတွင်ကျွန်ုပ်တို့၏ဖောက်သည်များ၏လိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းပေးသည့်အရည်အသွေးမြင့်ကြွေထည်ပစ္စည်းများထောက်ပံ့ရန်ကတိက 0 တ်ပြုထားသည်။
အကယ်. သင်သည်ကျွန်ုပ်တို့၏ poroous ကြွေထည်ပစ္စည်းများနှင့် ပတ်သက်. ပိုမိုလေ့လာရန်သို့မဟုတ်လောင်စာဆဲလ်များ၌သူတို့၏လျှောက်လွှာများနှင့် ပတ်သက်. မေးခွန်းများရှိပါက ကျေးဇူးပြု. ကျွန်ုပ်တို့အားဆက်သွယ်ပါ။ သင်၏လိုအပ်ချက်များကိုဆွေးနွေးရန်နှင့်စိတ်ကြိုက်ဖြေရှင်းနည်းများကိုပေးရန်ကျွန်ုပ်တို့ 0 မ်းသာပါသည်။ သန့်ရှင်း။ ထိရောက်သောလောင်စာဆဲလ်နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတိုးတက်စေရန်အတူတကွလုပ်ဆောင်ကြပါစို့။
ကိုးကားခြင်း
- Larminie, J. J. & Dick, A. (2003) ။ လောင်စာဆဲလ်စနစ်များကိုရှင်းပြသည်။ Wiley ။
- Singhal, SC, SC, Kendall, K. (2003) ။ အပူချိန်အစိုင်အခဲအစိုင်အခဲအောက်ဆိုဒ်လောင်စာဆဲလ်များ - အခြေခံ, ဒီဇိုင်းနှင့် applications များ။ Elselier ။
- O'Hayre, R. , Cha, Colella, ဒဗလျူ, ဒဗလျူနှင့်မင်းသား, FB (2009) ။ လောင်စာ cel ရန်ပုံငွေများ။ Wiley ။