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Avanços na ampliação de escala de célula a combustível de membrana de troca de prótons não-convencional

Processo: 15/11479-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2015
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Edson Antonio Ticianelli
Beneficiário:Pedro Henrique de Britto Costa
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica, AP.TEM
Assunto(s):Eletroquímica   Conversão de energia elétrica   Células de combustível   Eletrocatálise   Oxirredução

Resumo

Dentre as tecnologias desenvolvidas a partir da necessidade de novas fontes de energia renováveis, as células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC, do inglês, Proton Exchange Membrane Fuel Cells) tem se destacado, por alcançarem eficiências de operação superiores às dos motores à combustão interna. Este projeto de pesquisa tem por principal objetivo desenvolver conjuntos de eletrodos-membrana (MEA, do inglês, Membrane Electrode Assembly) não-convencionais com alto potencial inovador, de modo que os resultados desta pesquisa poderão contribuir para minimizar um dos principais entraves que as células PEMFC apresentam para ampla comercialização: a baixa durabilidade. Neste contexto, a proposta consiste em se produzir MEAs cujos teores de Teflon, Nafion® e eletrocatalisador variam ao longo do eletrodo de difusão de gás no lado catódico, visando a atender às condições específicas de cada região do eletrodo, sendo que com estas medidas, pretende-se melhorar a distribuição de densidade de corrente nos eletrodos e, consequentemente, o desempenho e a estabilidade destes MEAs. Serão utilizadas 3 técnicas diferentes de montagem do MEA, empregando tecido de carbono, papel de grafite e por deposição de Pt diretamente na membrana. As atividades previstas na presente proposta compreendem a montagem de MEAs de 50 cm² e 200 cm², avaliação de desempenho, testes de envelhecimento acelerado (TEA) e testes em módulos de 4 células. O desempenho e a estabilidade dos MEAs serão avaliados por caracterização físico-química e eletroquímica. (AU)