Journal de génie chimique avancé

Abstrait

Mesure et analyse du bruit électrochimique des piles à combustible PEM hydrogène-air

Astafev EA, Dobrovolsky YA, Ukshe AE, Manzhos RA et Grafov BM

La méthode de mesure et d'analyse du bruit électrochimique a été utilisée pour tester une pile à combustible à électrolyte polymère hydrogène-air et ses électrodes électrocatalytiques. La mesure a été effectuée pendant le vieillissement électrochimique par étapes. Après chaque étape de vieillissement, le bruit électrochimique a été mesuré et analysé. De plus, les caractéristiques de puissance de la pile à combustible et ses spectres d'impédance ont été collectés pour caractériser la pile à combustible à différents stades de vieillissement. Ces données ont été comparées aux résultats de l'analyse du bruit électrochimique. Une étude expérimentale du bruit électrochimique des électrodes de pile à combustible PEM dans un électrolyte liquide pendant la dégradation artificielle dans des solutions saturées par divers gaz a été réalisée. Une diminution de l'activité due à la dégradation des électrodes s'est avérée s'accompagner d'une diminution de l'intégrale de l'amplitude du bruit et d'une dépendance significativement plus faible de l'exposant de fréquence (et de l'exposant de Hurst associé). À la première étape de l'analyse du bruit, une ligne de base a été soustraite du signal initial. Diverses approches pour la détermination de la ligne de base ont été utilisées, à savoir l'approximation polynomiale et la méthode de la moyenne mobile. À l'étape suivante de l'analyse du bruit, une transformée de Fourier a été appliquée. Il a été démontré qu’une diminution de l’amplitude des pics pour certaines fréquences caractéristiques était corrélée à la diminution des courants de charge au cours du vieillissement des piles à combustible.