Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/59198
Title: การเตรียมชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมรูทิเนียม/คาร์บอนโดยการพิมพ์อิงก์เจ็ตบนชั้นแพร่แก๊สสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม
Other Titles: Preparation of PtRu/C catalyst layer using inkjet printing on gas diffusion layer for pem fuel cell
Authors: วิทวัส รัตนถาวร
Advisors: คุณากร ภู่จินดา
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: kunakorn.p@chula.ac.th
Subjects: เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน
ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม
Proton exchange membrane fuel cells
Platinum catalysts
Issue Date: 2552
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งเน้นที่จะพัฒนาการพอกพูนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมรูทิเนียม/คาร์บอนลงบนชั้นแพร่แก๊ส (GDL) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มด้วยวิธีการพิมพ์อิงก์เจ็ต โดยในงานวิจัยนี้สามารถเตรียมหมึกพิมพ์ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีสมบัติความหนืด 3.2 เซนติพอยส์ และแรงตึงผิวกับ 34 มิลลินิวตัน/เมตร ซึ่งใกล้เคียงกับสมบัติหมึกพิมพ์ทางการค้าและศึกษาเปรียบเทียบสมรรถนะเยื่อแผ่นประกอบขั้วไฟฟ้า (MEA) ที่เตรียมด้วยวิธีต่างๆโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม พบว่า MEA ที่เตรียมด้วยวิธีการพิมพ์ให้ค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าสูงที่สุดอยู่ที่ 537 มิลลิแอมป์ต่อตารางเซนติเมตร ที่ศักย์ไฟฟ้า 0.6 โวลต์ จากนั้นศึกษาหาปริมาณความเข้มข้นที่เหมาะสมของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมแพลทินัมรูทิเนียมที่ร้อยละ 5, 20 และ 40 โดยน้ำหนัก พบว่าปริมาณความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ให้สมรรถนะสูงที่สุดคือ ความเข้มข้นร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก ให้ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 253 มิลลิแอมป์ต่อตารางเซนติเมตร ที่ 0.6 โวลต์ มากกว่าความเข้มข้นร้อยละ 5 และ 40 โดยน้ำหนัก อยู่ร้อยละ 15.8 และ 45.5 ตามลำดับ จากนั้นศึกษาประสิทธิภาพในการขยายขนาดเยื่อแผ่นประกอบขั้วไฟฟ้าด้วยวิธีการพิมพ์อิงก์เจ็ต โดยทดสอบในเซลล์เชื้อเพลิงแบบแถวลำดับ (Array fuel cell) พบว่าวิธีการพิมพ์อิงก์เจ็ตมีประสิทธิภาพดีในการขยายขนาดขั้วไฟฟ้าในขนาด 25 ตารางเซนติเมตร ซึ่งมีความเบี่ยงเบนความหนาแน่นในแต่ละตำแหน่งเพียงร้อยละ 7.8 แต่ยังไม่เหมาะสมที่จะขยายขนาดขั้วไฟฟ้าขนาดเกิน 100 ตารางเซนติเมตร
Other Abstract: This research was carried out to develop the direct deposition of PtRu/C catalyst onto the gas diffusion layer by inkjet printing for PEM fuel cell. Our prepared catalyst ink had the viscosity about 3 cP and the surface tension about 34 mN/m, having comparable properties as the commercial black ink. The 5 cm2 Pt/C MEA prepared by inkjet printing provided a current density as high as 537 mA/cm2 at a cell voltage of 0.6 V, which was higher than those prepared by either painting or spraying. The concentration of PtRu catalyst was varied by 5%wt., 20%wt., and 40%wt. It was indicated that 20%wt. PtRu had the highest performance with 253 mA/cm2 current density at 0.6V which was greater than that of 5%wt. and 40%wt. by 15.8% and 45.45%, respectively. Moreover, efficiency of MEA expansion using inkjet printing was analyzed in array fuel cell. It could be seen that inkjet printing was an appropriate method for 25 cm2 MEA preparation because current density deviation for 25 points was only 7.8%. However, it was not a good method to prepare electrode over 100 cm2.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2552
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เคมีเทคนิค
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/59198
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Wittawat Ratanathvorn.pdf3.73 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.