Publication

Understanding the effects of material properties and operating conditions on component aging in polymer electrolyte water electrolyzers

Résumé

If polymer electrolyte water electrolysis (PEWE) is to penetrate the energy market in the context of power-to-x, challenges related to component durability need to be understood and addressed. In this study, PEWE component degradation mechanisms are induced by combining catalyst-coated membranes (CCMs) with specific cell materials and operating conditions. The effect of the cell compression on the catalyst layer performance is investigated using cell assemblies with porous transport layers (PTLs) having different material properties. Rigid PTL-surface features result in local variation in anode catalyst layer (CL) porosity, and increased CL proton transport resistance. The creep of the CCM leads to the formation of thin sections and an increase in the content of H2 in the O2 product gas, causing in turn higher fluoride release rate from the ionomer/membrane. In addition, PEWE cells are subjected to a start-stop protocol to promote catalyst degradation through the formation of active, but unstable iridium hydroxo species. An increasing trend of catalyst dissolution is observed in the case of CCM samples that were operated at higher potential.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (33)
Pile à combustible à membrane échangeuse de protons
Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons, connues aussi sous le nom de piles à combustible à membrane électrolyte polymère (PEMFC, pour l'anglais en ou en) sont un type de piles à combustible développées pour des applications dans les transports aussi bien que pour des applications dans les portables. Leurs caractéristiques propres incluent un fonctionnement des gammes de basses pressions et températures et une membrane électrolyte polymère spécifique.
Électrolyse de l'eau
L'électrolyse de l'eau est un procédé électrolytique qui décompose l'eau (HO) en dioxygène et dihydrogène gazeux grâce à un courant électrique. La cellule électrolytique est constituée de deux électrodes immergées dans un électrolyte (ici l'eau elle-même) et connectées aux pôles opposés de la source de courant continu. vignette|Schéma du voltamètre d'Hoffmann utilisé pour l'électrolyse de l'eau. vignette|Schéma fonctionnel de l’électrolyse.
Pile à combustible
Une pile à combustible est un générateur électrochimique produisant une tension électrique grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air. Elle est distincte de la pile électrique, qui fonctionne également par réaction d'oxydoréduction, mais qui est constituée d'empilements de métaux. vignette|Pile à combustible de la NASA au méthanol.
Afficher plus
Publications associées (32)

Membrane electrode assembly simulation of anion exchange membrane water electrolysis

Jan Van Herle, Suhas Nuggehalli Sampathkumar, Khaled Lawand, Zoé Mury

Anion exchange membrane water electrolysis (AEMWE) offers a green hydrogen production method that eliminates the need for platinum group metals (PGM) as electrocatalysts. This study employs a COMSOL (R) 6.0 model to simulate a 1x1 cm(2) Ni fibre - Raney (R ...
Amsterdam2024

The design and development of anion exchange membranes for hydrogen fuel cells

Xingyu Wu

Hydrogen fuel cells are an essential component of hydrogen economy, which have been advocated as a major path towards the decarbonization of the energy sector. Within the two main types of low-temperature hydrogen fuel cells, anion-exchange membrane fuel c ...
EPFL2023

The thermodynamic and life-cycle assessments of a novel charging station for electric vehicles in dynamic and steady-state conditions

Jan Van Herle, Hossein Pourrahmani, Chengzhang Xu

The current study performs the thermodynamic and life-cycle assessments (LCA) of a novel charging station in two system designs. The goal is to design an efficient charging station for electric vehicles with high efficiencies and low environmental impacts ...
NATURE PORTFOLIO2023
Afficher plus
MOOCs associés (5)
SES Swiss-Energyscope
La transition énergique suisse / Energiewende in der Schweiz
SES Swiss-Energyscope
La transition énergique suisse / Energiewende in der Schweiz
Micro and Nanofabrication (MEMS)
Learn the fundamentals of microfabrication and nanofabrication by using the most effective techniques in a cleanroom environment.
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.