Riassunto analitico
Le celle a combustibile (fuel cells) sono sistemi elettrochimici che convertono l’energia chimica di un combustibile in energia elettrica, con generazione di calore. Le componenti principali di una cella a combustibile sono gli elettrodi e l’elettrolita e la più comune classificazione di questi sistemi si basa proprio sul tipo di elettrolita che esse contengono. Oggetto di questo lavoro sperimentale sono le celle a combustibile a membrana polimerica (PEM), il cui elettrolita è una membrana perfluorurata e gli elettrodi sono costituiti da uno strato di carbonio a cui viene aggiunto il catalizzatore, che accelera le reazioni di riduzione e ossidazione dei gas in ingresso, ovvero idrogeno e ossigeno. L’obiettivo dello studio è realizzare, con specifiche caratteristiche, il supporto in carbonio per il catalizzatore, depositare su di esso la soluzione contenente il catalizzatore, ovvero il platino, e, una volta depositata, trovare un metodo per ridurla, in modo da ottenere platino metallico. Utilizzare sali di platino ridotti chimicamente o elettrochimicamente al posto di piastre di platino metallico, apporterebbe vantaggi nella fase di realizzazione delle celle a combustibile PEM, in quanto ne andrebbe a ridurre notevolmente i costi. È importante sottolineare che la riduzione dei costi per la realizzazione di celle a combustibile deve matchare con il mantenere una buona resa/efficienza del sistema.
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Abstract
Fuel cells (fuel cells) are electrochemical devices that convert the fuel chemical energy into electricity, with heat generation. The main components of a fuel cell are the electrodes and the electrolyte and their most common classification is based on the type of electrolyte they contain. The subject of this experimental work is polymer membrane fuel cells (PEMFC), the electrolyte is a perfluorinated membrane and the electrodes consist of a carbon layer to which the catalyst is added to accelerate the reduction and oxidation reactions of incoming gases, hydrogen and oxygen. The objective of the study is to realize, with specific characteristics, the carbon support for the catalyst, deposit on it the solution containing the catalyst, or platinum, and, once deposited, find a method to reduce it, in order to obtain metallic platinum. Using chemically or electrochemically reduced platinum salts in place of metallic platinum plates would bring advantages in the PEM fuel cell construction phase, as it would significantly reduce costs. It is important to emphasize that the cost reduction for the construction of fuel cells must match with maintaining a good efficiency of the system.The samples made as described above were tested inside a fuel cell to assess their performance.
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