在制造过程中PEMFC催化剂层中形成裂的形成机制和形态控制:一项审查

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 催化剂层 (CLs) 是质子交换膜燃料电池 (PEMFCs) 中的关键组成部分.
• 在CL制造过程中发生裂纹对PEMFC的性能和长期耐用性构成重大挑战.
• 现有的研究缺乏对CL破裂机制和缓解策略的全面分析.

研究的目的:

• 为提供PEMFCs中催化剂层裂变的全面分析.
• 系统地审查与CL破解相关的机制,影响因素,优化方法和应用程序.
• 确定当前的研究缺口,并建议未来的研究方向.

主要方法:

• 系统的文献审查和对关于CL裂变的现有研究进行分析.
• 线性弹性断裂力学 (LEFM) 的应用,以了解裂形成.
• 对合膜干燥研究进行分析,以告知裂机制.
• 对油墨组件和干燥条件进行裂纹调节的检查.

主要成果:

• CL裂源于结构缺陷和应力度,受油墨成分和干燥过程的影响.
• 讨论了优化裂形态和调节裂形成的各种方法.
• 分析了裂对CL性能的影响,并引入了新的裂抑制技术.

结论:

• 介绍了一个全面的框架来理解CL破解,整合机制,影响因素和缓解策略.
• 仍然存在重大研究缺口,包括精确的裂形成机制,裂形态对性能的影响以及先进的干燥模式调节.
• 需要进行进一步的研究,以通过有效的裂控制来提高PEMFC的耐用性.