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US Penn State University


  • 執行期間:2008-01-01起 ~ 2009-12-31止
  • 目前狀態:未完成 / 專利申請-無 / 專利授權-無
  • 專利資訊:證書號碼- / 專利期間-2009-06-01~2009-06-30

內容簡介:

[燃料電池局部微觀性能分析與微感測器製作]
燃料電池反應過程中,由於雙相流的產生,因此使電池發電時有局部反應不均勻的現象。以往僅能以理論與模擬方式推論反應的均勻性,或是只能將膜電極組劃分為數個區域進行實驗分析。以現有的測量方式極難即時量測局部微觀尺寸的性能變化,這也使得電池在長時間反覆的操作過程中,對於電池的失效往往僅能以模擬推論,或是用極高的代價、破壞式的分析來探討原因,結果常是過於巨觀或是過於狹隘。
有鑑於此,目前對電池微觀性能分析與診斷已越來越重視,新的文獻也越來越多這方面的研究。較前瞻局部微觀分析方法,在觸媒與氣體擴散層之間埋入導線,每條導線間距0.5mm,量測電池發電時每條導線的電壓值,觀察在流道與肋條之間的電壓趨勢。
有鑑於此,賓州大學與元智大學燃料電池中心雙方主要針對上述問題進行更深入之研究,針對電池微觀診斷分析並比較整體電池性能,建立微觀性能變化的理論與模型,深入了解燃料電池在不同操作條件下,及局部雙相流的變化對電池整體及局部微觀的影響。
元智大學燃料電池中心除早期在燃料電池元件部分開發已有優異的成果外,近年新增微感測器的開發。此二年來更創新開發出薄型可撓式微型感測器,並可依燃料電池操作與組裝的特殊要求進行量身訂做。可在不妨礙電池運作的情形下,精準量出內部電壓、電流、溫度、濕度等變化。而賓州州立大學電化學引擎中心主持人Dr. Chao-Yang Wang則是在電化學電池(燃料電池、鋰電池)等理論方面在國際上具有舉足輕重的地位。雙方對於彼此的研究成果均具有濃厚的興趣與合作意願,合作項目主要包含,微感測器的開發製作與電池反應時整體與局部微觀反應分析。由元智大學負責製作微感測器並派員前往研究分析,賓州州立大學則提供實驗設備、器材,並針對模擬理論部分進行分析驗證,與元智大學共同建立電池微觀理論。