Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมทานอลโดยตรง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Development of direct methanol fuel cell

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

มานะ ศรียุทธศักดิ์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมไฟฟ้า

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.1570

Abstract

นำเสนอการประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมทานอลโดยตรง ที่ใช้แผ่นสแตนเลสและตาข่ายสแตนเลสเป็นอิเล็กโทรด และใช้แนฟิออนและนีโอเซ็ปตาเป็นอิเล็กโทรไลต์เมมเบรน นำเซลล์เชื้อเพลิงที่ประดิษฐ์ไปทดลองหาสภาวะที่เหมาะสมของตัวแปรต่างๆ ที่มีผลต่อสมรรถนะและศึกษาวงจรไฟฟ้าสมมูลของเซลล์เชื้อเพลิงที่ประดิษฐ์ขึ้น จากการศึกษาพบว่า เซลล์เชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีที่สุดสำหรับวิทยานิพนธ์นี้คือ เซลล์เชื้อเพลิงที่มีขนาดพื้นที่ทำงาน 1 ตารางเซนติเมตร โดยอิเล็กโทรดทั้งแอโนดและแคโทดทำจากแผ่นสแตนเลส ที่ด้านแอโนดเคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม-รูทีเนียมทางการค้า ปริมาณ 0.9 มิลลิกรัมต่อตารางเซนติเมตร ที่ด้านแคโทดเคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมทางการค้า ปริมาณ 0.3 มิลลิกรัมต่อตารางเซนติเมตร อิเล็กโทรไลต์เมมเบรนทำจากแนฟิออนเมมเบรน 117 ที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพ สร้างเอ็มอีเอโดยวิธีการกดอัดด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส ด้วยแรงอัด 30 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ศึกษาเซลล์เชื้อเพลิงโดยจ่ายสารละลายเมทานอลความเข้มข้น 2 โมลาร์ แบบไม่มีการไหลในช่องทางไหลที่ด้านแอโนด และจ่ายก๊าซออกซิเจน ด้วยอัตราไหล 1 ลิตรต่อนาที ที่ความดัน 50 กิโลปาสคาลที่ด้านแคโทด ซึ่งเซลล์เชื้อเพลิงที่ประดิษฐ์นี้ให้ค่าแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด ค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุด ค่ากำลังไฟฟ้าสูงสุด และค่าความต้านทานภายในเท่ากับ 0.522 โวลต์ 12.2 มิลลิแอมแปร์ 1.14 มิลลิวัตต์ และ 10 โอห์ม ตามลำดับ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

To present fabrication of direct methanol fuel cell (DMFC). Stainless steel plate and stainless steel mesh were used as electrode. While Nafion and Neosepta membrane were used as electrolyte membrane. Optimization of the fuel cell and investigation of its equivalent circuit was performed. It was found that the best fuel cell was obtained from the following condition. The DMFC should have 1 cm2 active area, having stainless steel plate as electrode material. The anode and cathode were modified with 0.9 mg/cm² Pt-Ru and 0.3 mg/cm² Pt, respectively. Nafion 117 membrane should be activated before using. The MEA should be hot pressed at temperature of 150ºC with pressure of 30 kg/cm². It was found that open circuit voltage, maximum current, maximum power and fuel cell impedance were 0.522 V, 12.2 mA, 1.14 mW and 10 Ω respectively, when the DMFC was supplied with 2 M methanol under static condition to the anode and 1 l/min at 50 kPa of oxygen to cathode.

Link to Full Text

Share

COinS