PEM 燃料电池 SPEEK 聚合物电解质中离子动力学的分子动力学模拟
材料科学
2023-05-05 v3
摘要
利用 Materials-Studio 建模质子与聚合物电解质燃料电池（PEMFC）电极及电解质的分子间对关联函数，并进而应用分子动力学模拟，研究了质子传输特性。利用密度泛函理论获得了一种新型电极设计的稳定结构。当假定聚合物电解质为无水时，质子传输效率提高。质子配位数分析表明，在磺酸醚酯酮（SEEK）电解质中，氧原子区域比硫原子区域发现了更多的质子。与不考虑电极相互作用效应的情况相比，包含电极相互作用效应后质子电导率值增大。在 333 K 温度下，有无电极相互作用时的离子电导率值分别为 和 。氢键网络是通过氢键形成与断裂过程传输质子的路径。径向分布函数（）计算中的最高峰值出现在氢键形成区域。因此，看来以 PdAg 作为电极、以无水 SEEK 作为电解质，可构成新型设计 PEMFC 的高性价比组件。
引用
@article{arxiv.2206.03355,
title = {Molecular dynamics simulation of ion dynamics within SPEEK polymer electrolyte of PEM Fuel Cells},
author = {S. S. Awulachew and K. N. Nigussa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.03355},
year = {2023}
}