微流体燃料電池で,フロー・スルーの多孔電極が付いている.

科学分野:

• 電気化学 電気化学について
• 化学工学は化学工学というものです.
• マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

• マイクロ流体燃料電池は,小型化の利点を提供しています.
• 伝統的な設計は,燃料利用と輸送効率の限界に直面しています.
• 膜のない構成は設計を簡素化しますが,効率的なイオン輸送が必要です.

研究 の 目的:

• 流通性多孔電極による新しい微流体燃料電池アーキテクチャを実証する.
• 燃料利用とコンベクティブ/ディフジブ輸送を向上させるため.
• 費用対効果の高い設計で高電力密度とエネルギー変換効率を達成するために.

主な方法:

• 急速プロトタイピングを使用してマイクロ流体燃料電池の製造.
• ポーラスの電極を通したバナジウムリドックス種のためのクロスフローアーキテクチャの実装.
• 膜のないセットアップでの廃棄物流管理のための直角のコラミナーフロー.

主要な成果:

• 室温で最大131mWcm-2の電力密度を達成しました.
• 全体のエネルギー変換効率が高く,0.8Vと1microL min-1のフローレートで94%の燃料利用率を示しています.
• 燃料電池のプロトタイプは,約2USD/ユニット.

結論:

• 流通性多孔電極アーキテクチャは,マイクロ流体燃料電池の性能を大幅に改善します.
• このデザインは,ポータブルエネルギーアプリケーションのための費用対効果的で効率的なソリューションを提供します.
• 燃料と酸化物質の在位再生は,フロースルーアーキテクチャの逆転によって実現可能である.