Performance and efficiency of a DMFC using non-fluorinated composite membranes operating at low/medium temperatures

Silva, V.S.; Weisshaar, Stefan; Reißner, Regine; Ruffmann, B.; Vetter, S.; Mendes, Adélio; Madeira, Luís M.; Nunes, Suzana Pereira

doi:10.1016/j.jpowsour.2004.12.061

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“…Ternary composites of PBI with sPEK + polysulfone (PSU) [437], sPEEK + sulfonated PSU (sPSU) [438], and sPEEK + zirconium phosphate [439] were studied in DMFC. Excellent results were reported for DMFC, at 110 C, using the first two composite membranes.…”

Section: Acid Doped Pbi Membranesmentioning

confidence: 99%

Membranes for Direct Alcohol Fuel Cells

Corti

2013

Direct Alcohol Fuel Cells

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This chapter is devoted to summarize and discuss the main properties of ionomeric membranes used in direct alcohol PEM fuel cells. Although Nafion is the proton exchange membrane commonly used in methanol and other direct alcohol fuel cells, other proton and alkaline membranes are being investigated in order to improve the efficiency of DAFC. The goals in the development of this critical component of DAFC are: low cost, long durability, low alcohol permeability and high electrical conductivity. The last two properties can be combined in a single parameter, the membrane selectivity that accounts for the ratio between the proton and alcohol transport through the membrane. This parameter can be compared to that measured for Nafion to define a relative selectivity, which is a primary parameter to evaluate the potentiality of a ionomer material to be used in alcohol feed fuel cells.The vast catalogue of polymeric materials reviewed here included Nafion composite with inorganic and organic fillers, and non-fluorinated proton conducting membranes such as sulfonated polyimides, poly(arylene ether)s, polysulfones, poly (vinyl alcohol), polystyrenes, and acid-doped polybenzimidazoles. Anionexchange membranes are also discussed because of the facile electro-oxidation of alcohols in alkaline media and because of the minimization of alcohol crossover in alkaline direct alcohol fuel cells.The performance of different types of membranes in direct alcohol fuel cells, mainly methanol, are summarized and discussed in order to identify the most promissory ones. The lack of correlation between the relative selectivity and fuel cell performance of the membranes indicates that the architecture of the three

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Section: Acid Doped Pbi Membranesmentioning

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Membranes for Direct Alcohol Fuel Cells

Corti

2013

Direct Alcohol Fuel Cells

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“…Como consecuencia de ello, la transferencia de agua y metanol a través de la membrana ácida perfluorosulfónica que es un medio de cruce del metanol, tiene un impacto negativo en su rendimiento 100,101 . La membrana de intercambio protónico, se puede modificar para superar este problema de 2 formas: sulfonación y preparación de una membrana compuesta mediante la incorporación de materiales cerámicos inorgánicos 102,103 .…”

Section: Comparación De Las Diferentes Tecnologías De Las Celdas De Cunclassified

Estudio comparativo de las diferentes tecnologías de celdas de combustible

Alvarado-Flores¹

2013

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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INTRODUCCIÓNLas celdas de combustible son básicamente sistemas termodinámicos abiertos. Operan en base a reacciones electroquímicas presentes y a los reactivos consumidos de una fuente externa 1,2,3,4 . Son alternativas favorables a los métodos convencionales de generación de energía eléctrica, con aplicación a escala menor. El hidrógeno y los combustibles hidrocarburos, contienen una cantidad importante de energía química en comparación con los convencionales materiales de baterías; por lo tanto, actualmente se han desarrollado para numerosas aplicaciones energéticas.El hidrógeno y la tecnología de las celdas de combustible, son prometedores sustitutos de los combustibles fósiles para proveer de energía a las zonas rurales donde no hay acceso a la red pública o cuando el costo de cableado es enorme, así como la transferencia de electricidad. Además, las celdas de combustible se pueden emplear como fuente segura de energía eléctrica en sistemas de alimentación ininterrumpida (uninterruptible power supplies, UPS), estaciones de generación de energía y sistemas de distribución. La tabla 1, muestra una comparación general entre los sistemas de celdas de combustible y otros sistemas de generación de energía 5,6,7 .De acuerdo a la tabla 1, se puede observar que el rendimiento más alto, se obtiene en los sistemas de celdas de combustible, en comparación con los sistemas convencionales de distribución de energía. Tienen un diseño simple y también funcionamiento confiable. Además, con el uso del hidrogeno como reactivo, estos sistemas resultan amigables con el medio ambiente produciendo energía limpia y de forma silenciosa 8,9,10,11,12,13 . Actualmente, los sistemas de celdas de combustible se utilizan ampliamente en aplicaciones a pequeña y gran escala, por Las celdas de combustible generan electricidad y calor durante la reacción electroquímica que ocurre entre el oxígeno e hidrógeno para formar agua. La tecnología de la celda de combustible es un camino prometedor para proporcionar energía en áreas rurales, donde no hay acceso a la red eléctrica pública, o donde hay un costo enorme en el cableado y transferencia de electricidad. Además, las celdas de combustible, pueden emplearse como fuente de energía, para asegurar la energía eléctrica como por ejemplo, en fuentes de potencia ininterrumpida (uninterruptible power supplies, UPS), estaciones de generación de energía y sistemas de distribución. En este artículo, se hace un estudio comparativo sobre diseño básico, principios de funcionamiento, aplicaciones, ventajas y desventajas de las diversas tecnologías disponibles para celdas de combustible. Además, se comparan las características tecno-económicas de los vehículos que funcionan con celdas de combustible a partir de hidrógeno (Fuel Cell Vehicle, FVC) y vehículos con motor de combustión interna (Internal Combustion Engine Vehicle, ICEV). Los resultados indican que los sistemas de celdas de combustibles tienen un diseño simple, confiabilidad alta, funcionamiento silencioso, alta eficiencia y menor impacto ambiental. ...

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“…Sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) membrane has a potential to be used in DMFC [4]- [7], which due to its high mechanical strength, high thermal stability, cheap, easily to handle, low methanol crossover and also moderate proton conductivity. Nevertheless, raw material for SPEEK membrane; poly(ether ether ketone) (PEEK), is a hydroManuscript received September 9, 2013; revised November 21, 2013.…”

Section: Introductionmentioning

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