Comprendre le rôle de l'anode sur les pertes de polarisation dans les piles à hydrogène à membrane polymère électrolytique haute température en utilisant l'analyse de la distribution des temps de relaxation

Pour étudier le rôle de l'anode sur les pertes de polarisation d'une pile à hydrogène à membrane polymère électrolytique haute température (HT-PEMFC), nous avons analysé les données d'impédance en utilisant la méthode de la Distribution des Temps de Relaxation (DRT). Ainsi, nous avons varié les conditions de fonctionnement de l'anode (humidité, dilution d'azote et impuretés de monoxyde de carbone (CO)) pour étudier son impact sur le diagramme de Nyquist et le spectre DRT. L'humidification de l'hydrogène a été trouvée pour diluer l'acide phosphorique, ce qui est visible dans la DRT. La dilution d'azote du gaz anode augmente légèrement la résistance au transport de masse (MT). De plus, du CO a été ajouté au gaz anode alimenté et cela impacte l'impédance sur toute la gamme de fréquence, en particulier la gamme de fréquences moyennes et basses, généralement attribuées à la cinétique de réduction de l'oxygène (ORR) et au transport de masse de l'oxygène. Pour une analyse plus détaillée des données d'impédance, une électrode de référence a été utilisée pour séparer la surpotentiel causée par chaque électrode. Le spectre DRT de l'anode ne présente qu'un seul pic à 1 kHz. En présence de CO, un second pic apparaît correspondant aux réactions secondaires qui se produisent à mesure que le potentiel de la demi-pile anodique augmente. Il a été trouvé que la cathode est affectée par le CO sur l'anode uniquement par la diminution du potentiel de la pile et non par le CO directement.