Aprimoramento de célula a combustível tipo membrana condutora de prótons (pemfc) através da dopagem de camadas microporosas de difusão de gás com nanotubos de carbono com múltiplas paredes.

SEMINÁRIO DE ELETROQUÍMICA

NOME DO ARTIGO: Aprimoramento de Célula a Combustível tipo Membrana Condutora de Prótons (PEMFC) através da dopagem de camadas microporosas de difusão de gás com nanotubos de carbono com múltiplas paredes.

AUTORES: Rüdiger Schweiss, Marcus Steeb, Peter M. Wilde e Tim Schubert

REFERÊNCIA: Journal of Power Sources, vol. 220. p. 79 a 83. 2012.

1. INTRODUÇÃO: Uma célula a combustível é um dispositivo eletroquímico que converte a energia química de uma reação diretamente em energia elétrica1. No caso da PEMFC, a reação utilizada é a formação de água a partir dos gases hidrogênio e oxigênio1,2: H2 + O2 → H2O + energia A célula unitária de uma PEMFC é composta por duas placas, dois eletrodos, duas finas camadas de catalisadores de platina e por uma membrana polimérica (PEM)1. O processo se dá segundo as etapas abaixo, ilustradas na FIGURA 1: a) No anodo, o H2 reage com o catalisador, formando prótons e elétrons. b) Prótons passam pela membrana e os elétrons por um circuito externo, criando uma corrente elétrica contínua. c) No catodo, os prótons, juntamente com os elétrons e o catalisador geram água e calor. [pic]
Figura 1: Processo eletroquímico da PEMFC1

Por ser uma tecnologia limpa, isto é, não-poluidora, as PEMFCs são candidatas promissoras a substituírem os combustíveis fósseis em aplicações móveis e fixas. Exemplos da utilização de PEMFCs são: na propulsão de veículos (substituindo motores de combustão interna) e na bateria de celulares e notebooks1. Uma parte essencial nas PEMFCs são as camadas de difusão de gás (GDLs), pois atuam como coletores, que permitem o fácil acesso do combustível (H2) e do oxidante (O2) à superfície de catalisador do anodo e do catodo, respectivamente3. Essas camadas são porosas, para permitir a distribuição dos gases a áreas não-expostas ao canal de fluxo, acarretando a completa utilização da área do