Direct Propane Fuel Cell Anode with Interdigitated Flow Fields: Two-Dimensional Model
Notice bibliographique
Résumé
The first two-dimensional model of a direct propane fuel cell (DPFC) anode was developed and used to investigate materials and operating conditions that resulted in improved DPFC anode performance. The software used, FreeFEM++, is open source and is based on the finite element method. The anode catalyst layer (ACL) was composed of three phases. One solid phase was the platinum catalyst supported on porous carbon (an electron conductor). The second solid phase consisted of solid zirconium phosphate (a proton conductor at 150 °C). The gas phase was located within the pores of the carbon and between the solid particles. Operation at 150 °C allowed the propane gas phase concentration to be in direct contact with the catalyst at the entrance to the ACL. This was an important advantage compared to previous DPFC operations at conditions where aqueous liquids are present (PEMFC at temperatures less than 100 °C and direct propane PAFC). When aqueous liquids surround the catalyst, the propane concentration in contact with the catalyst at the ACL entrance is much smaller because the solubility of propane in aqueous liquids is small. The one-third improvement in the anode overpotential was attributed to this difference. By using interdigitated flow fields with the propane feed in one set of channels and the carbon dioxide product in another set of channels, there was no mixing of the two so that the maximum propane concentration was always present at the entrance to the ACL. The residence time could be chosen, by adjusting the distance between the feed and the product channels (length of land plus channel), to obtain large values of conversion and large values of fuel utilization. It was shown that the larger pressure drops often associated with interdigitated flow fields compared to conventional serpentine flow fields were diminished by increasing the thickness of the catalyst layer. In addition, the thicker catalyst layer permitted the Pt catalyst to be spread over a greater thickness of carbon catalyst support, thereby ensuring better catalyst dispersion and improved catalyst performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».