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Influencia de los parámetros clave de GDL en el rendimiento de las celdas electrolíticas de membrana de intercambio aniónico

Autores: Zhao, Xinyue; Shen, Qiuwan; Zhang, Zhaoyang; Li, Hongda; Li, Shian

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Influencia de los parámetros clave de GDL en el rendimiento de las celdas electrolíticas de membrana de intercambio aniónico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería General

Palabras clave

Membrana de intercambio de aniones
Tecnología de producción de hidrógeno
Temperatura de operación
Presión
Capa de difusión de gas
Eficiencia de electrólisis

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El electrolizador de membrana de intercambio de aniones (AEMEC) es un dispositivo tecnológico prometedor para la producción de hidrógeno. Se ha desarrollado un modelo electroquímico utilizando MATLAB/Simulink para analizar el impacto de factores como el grosor de la membrana de intercambio de aniones (AEM), la temperatura de operación, la presión y los parámetros de la capa de difusión de gas (GDL) que incluyen el grosor, la porosidad y el tamaño de poro del GDL. Los resultados mostraron que a medida que disminuye el grosor de la AEM, la presión de operación y el GDL, la eficiencia de electrólisis mejora significativamente y el consumo de energía disminuye. Cuando el grosor de la AEM disminuye de 70 micrones a 65 micrones, causará una disminución de 24 mV en el voltaje de la celda. Este estudio también encontró que el aumento de la presión aumenta ligeramente el voltaje debido a una mayor sobrepotencial de difusión. Además, los cambios en la porosidad y tamaño de poro del GDL tienen un impacto significativo en el rendimiento. Una menor porosidad reduce la pérdida óhmica y mejora la eficiencia. Este estudio destaca la importancia de optimizar el diseño de los componentes de AEMEC para mejorar el rendimiento en la producción de hidrógeno.

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