Promotie M.E. Cordóva Chávez: brandstofcellen

14 september 2017 10:00 - Locatie: Aula, TU Delft - Door: Webredactie

Hybrid Organic- Inorganic Polymer Electrolyte Membranes for Low to Medium Temperature Fuel Cells. Promotor: Prof.dr. S.J. Picken (TNW).

Brandstofcellen zijn een van de meest veelbelovende schone energietechnologieën om in de toekomst mogelijk de fossiele brandstoffen te kunnen vervangen. Dit proces heeft helaas enkele nadelen. Om de brandstofcellen verder te commercialiseren, moet het membraan verbeterd worden. In voorgaande onderzoeken is geen aandacht besteed aan de structuuropbouw van de binnenste fase van het membraan. In ons werk is bewezen dat het mogelijk is om de kanalen in dit membraan te ordenen. wordt de migratie van protonen geacht plaats te vinden via de kanalen die door het water in het materiaal worden gecreëerd en door de zure zijgroepen in het polymeer worden aangedreven. Deze feiten brachten onze aandacht op het gebruik van anorganische vulstoffen op de membraanmatrix als een manier om water of zure groepen te introduceren die helpen bij de protonmobiliteit. Drie nieuwe materialen werden geselecteerd op basis van de eerder genoemde eigenschappen: Lithium-base keramische materialen gebruikt voor batterij anode en elektrolyt, Gehydrateerde Zouten en Detonation Nano diamanten. Tenslotte is ons voorstel voor een nieuwe hybride PEM om sPEEK te gebruiken, met medium/ hoge sulfonatie, als matrix gemengd met anorganische vulstoffen.Door zijn capaciteit om het water boven 100 ° C vast te houden voor proton mobiliteit en deze membranen passeren door een thermische behandeling, constateerden we een hoge geleidbaarheid in ons hybride sPEEK/ LiBPO4 membraan. Conductiviteiten zijn gemeten van 0,1 S/ cm bij 100 ° C en 80% R.H. (Nafion® toont een vergelijkbare waarde). Een belangrijk voordeel van dit membraan is afhankelijk van het feit dat de productie van sPEEK en LiBPO4 makkelijk naar commerciële productie kan worden opgeschaald tegen lage kosten.we willen postuleren de drie belangrijkste factoren die de proton geleidbaarheid in een PEM beïnvloeden: De volgorde in de binnenste fase van het membraan, welke moet worden geoptimaliseerd, het water in het membraan, dat moet voldoende zijn en de zuurgroepen in het polymeer, die het water moeten kunnen protoneren en het een snel medium maken om de positieve ladingen te verplaatsen. Met deze research geven we een voorstel voor een beproefd mechanisme om deze drie factoren aan te pakken en hoe deze kunnen worden geoptimaliseerd.

Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository, de digitale vind plaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.