Resumen

Se presentan un modelo intrínseco unidimensional (1D) dependiente del tiempo y un modelo macro bidimensional (2D) para el ánodo de la pila de combustible de metanol directa (DMFC). Los dos modelos se basan en el mecanismo de sitio dual, que incluye la cobertura de especies intermedias de metanol, OH, y CO (θM, θOH,Ru, y θCO,Pt) en la superficie de Pt y Ru. El modelo intrínseco 1D se centró en el análisis de los efectos de la temperatura de operación, la concentración de metanol y el sobrepotencial en la respuesta transitoria. El modelo macro 2D enfatiza las distribuciones adimensionales de la concentración de metanol, el sobrepotencial y la densidad de corriente en la capa de catalizador que se vieron afectadas por parámetros físicos como el espesor, el área específica, y las condiciones de operación como la temperatura, la concentración de metanol a granel, y el sobrepotencial. Los modelos se desarrollaron y resolvieron en el módulo PDEs de COMSOL Multiphysics, dando una buena concordancia con los datos experimentales. Se calcularon cuantitativamente las distribuciones adimensionales de la concentración de metanol, el sobrepotencial, la densidad de corriente y el factor de eficiencia. Los modelos pueden utilizarse para realizar simulaciones precisas de las polarizaciones de las pilas de combustible de metanol.

• Materias:Catálisis Electroquímica Electrodos Voltamperometría Biosensor electroquímico Biosensores
• Subjects:Catalysis Electrochemistry Electrodes Voltammetry Electrochemical biosensor Biosensors
• Palabras claves:concentración de metanol, modelos, densidad de corriente, distribuciones adimensionales, pila de combustible de metanol directa, concentración de metanol a granel, modelo intrínseco 1D, modelo macro 2D, pila de combustible de metanol, Pt
• Keywords:methanol concentration, models, current density, dimensionless distributions, direct methanol fuel cell, bulk methanol concentration, intrinsic 1D model, macro 2D model, methanol fuel cell, Pt