Precision Engineering of Co-Laminar Flow Cells for Electrochemical Energy Conversion
Notice bibliographique
Résumé
Most electrochemical cells used for energy conversion utilize a physical separator such as an ionomer membrane to keep reactants separated and prevent a mixed potential from reducing energy efficiency. A new class of electrochemical cell achieves this separation by design of channel dimensions such that reactant flows remain laminar. These co-laminar flow cells (CLFC)1,2, which include both fuel cells and flow batteries, are generally microfluidic and constrained in operation by the diffusion time of reactants across the channel. Due to their small scale and lack of a membrane, these co-laminar flow cells are both simpler and lower cost devices which make them well suited as an experimental platform for understanding electrochemical energy conversion. The cells in this study are based on flow-through porous carbon electrodes with vanadium redox reactants dissolved in sulfuric acid as both fuel and oxidant. This presentation reveals some of the advancements made with these cells over the past year and the lessons learned which may be applied to larger scale conventional flow batteries and fuel cells. Some of the topics to be discussed include electrode enhancement to improve the limiting reaction rate, supported by both ex situ and in situ characterization of the flow-through porous electrodes. Reaction kinetics are studied using a custom-developed three-electrode analytical cell for electrochemical analysis of flow-through porous electrodes. Multiphysics modeling work based on this characterization provides insight into some of the design principles which can be used to maximize the power density of these devices. Acknowledgements Funding for this research provided by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), Canada Foundation for Innovation, and British Columbia Knowledge Development Fund is highly appreciated. References: 1. Goulet, M.-A. & Kjeang, E. Co-laminar flow cells for electrochemical energy conversion. J. Power Sources 260,186–196 (2014). 2. Kjeang, E. Microfluidic Fuel Cells and Batteries. (Springer, 2014).
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».