Characterization of ionomer properties of the catalyst layers of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs)

The state-of-the-art polymer electrolyte fuel cells have catalyst layers (CLs) made of platinum catalyst on carbon support (Pt/C) bound together by proton conducting polymer or ionomer. To overcome the challenges of high cost of Platinum catalyst and corrosion of carbon support, alternative materials for catalyst and catalyst support are being considered. The interaction of ionomer with catalyst and itsa support materials controls two factors that profoundly affects the CL Performance: the micro-scale structure of the CL and ionomer propoerties in the catalyst layer.

Hydrogen Storage in Two-Dimensional Layered Nanomaterials

The project will develop a revolutionary, conformable hydrogen storage tank solution for fuel cell electric vehicles. The specific objective of this research collaboration is to develop a hydrogen storage medium that is stable at ambient conditions, has a high gravimetric hydrogen storage capacity and can be packed into a fuel tank for use in vehicles. The research will focus on assessing the feasibility and development of two-dimensional layered nanostructures, such as graphene, as a viable material to store hydrogen.

Characterization of ionomer properties of the catalyst layers of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) Year Two

The state-of-the-art polymer electrolyte fuel cells have catalyst layers (CLs) made of Platinum catalyst on carbon support (Pt/C) bound together by proton-conducting polymer or ionomer. To overcome the challenges of high cost of Platinum catalyst ad corrosion of carbon support, alternative materials for catalyst and catalyst support are being considered. The interaction of ionomer with catalyst and its support materials controls two factors that profoundly affects the CL performance -(i) the micro-scale structure of the CL and (ii) ionomer properties in the catalyst layer.

Modélisation de systèmes intégrés de gazéification de biomasse et de piles à combustible à oxyde solide

Les systèmes intégrés de gazéification de biomasse et de piles à combustible à oxyde solide constituent une technologie énergétique très prometteuse. Le recours à la biomasse permet en effet à ces systèmes d’offrir un rendement supérieur à celui des technologies traditionnelles de biomasse (ex. : turbines à vapeur et moteurs à combustion interne) et les rend plus écologiques. Toutefois, pour que nous puissions tirer le maximum de ces systèmes, leurs paramètres d’exploitation et de configuration doivent être optimisés. C'est ici qu'entre en jeu la modélisation.

Électrocatalyseurs anodiques à faible teneur en platine

Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons présentent des applications potentielles très intéressantes comme sources d'énergie mobiles ou stationnaires. Pour de telles applications, ce genre de pile à combustible doit pouvoir fonctionner à des densités de puissance élevées avec un contenu d'électrocatalyseur ultrafaible afin de réduire sa masse, son volume et son coût. À l'heure actuelle, le prix de cette pile à combustible est trop élevé, ce qui continue d'être un obstacle important à sa commercialisation.

Simulation ab initio de la morphologie et réactivité des nanoparticules de platine supportées

Les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PCMEP) font actuellement l'objet de nombreuses recherches, car elles constituent des sources d'énergie verte très efficaces pour les transports et les applications transférables. La couche catalytique cathodique des PCMEP, habituellement formée d'un catalyseur à base de platine sur support de carbone, est considérée comme le composant le plus important, puisqu'elle est essentielle à tous les processus du fonctionnement des piles à combustible.

Application d'une démarche informatisée de dynamique des fluides et d'une démarche expérimentale pour l'optimisation de l'humidification des piles à combustible

La production d'électricité par pile à combustible nécessite un nombre de composants outre l'assemblage même de la pile. Un de ces composants clés est l'humidificateur. L'exploitation correcte d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons nécessite le maintien d'un certain niveau d'humidité dans la ou les membrane(s) de l'assemblage. L'humidificateur remplit cette fonction en transférant l'humidité du gaz d'échappement au combustible entrant; de plus, l'humidificateur augmente l'efficacité en préchauffant le combustible au moyen de la chaleur résiduelle du gaz d'échappement.

La modélisation mathématique des structures poreuses et le fonctionnement des couches catalytiques cathodiques dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons

La conversion énergétique dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons (MEP) comprend une série de réactions électrochimiques qui transforment les molécules d’hydrogène et d’oxygène en eau, un processus hautement efficace et sans danger pour l’environnement. L’eau, le produit de la réaction globale, contribue à tous les processus essentiels dans la cellule. La gestion de l’eau revêt donc une importance critique pour l’exploitation des piles à combustible.