Optimización de la composición de diferentes electrodos porosos aplicados en las pilas de combustible tipo PEM | Composition optimization of porous electrodes applyed to PEMFC

[SPA]La tecnología asociada a las pilas de combustible empleando el hidrógeno surge en la década del 70 frente a los retos energéticos y ambientales de la sociedad actual. Uno de los componentes fundamentales de dichas pilas de combustible son los electrodos porosos, cuyo papel fundamental en el interior de las pilas es el de distribuir los gases de una forma eficiente hasta la superficie del catalizador. Con el fin de aumentar la superficie activa del catalizador al tratarse de una catálisis heterogénea, el catalizador, generalmente platino, se encuentra dispersado sobre un soportes de carbón con una elevada superficie El carbón empleado como soporte del catalizador presenta una alta conductividad eléctrica y un reducido de partícula dotando al electrodo de una gran área superficial. En este sentido, los electrodos porosos juegan un papel crítico en las pilas de combustibles al proporcionar el medio para el transporte electrónico, controlan el flujo de los gases tanto en el cátodo como en el ánodo hasta la superficie del catalizador y proporcionan el grado de hidrofobicidad necesaria para evacuar del agua generada en el proceso electroquímico en el interior de la pila de combustible y permitir el paso de los gases hasta la superficie activa del catalizador. Por tanto, el optimizar la conductividad eléctrica y la permeabilidad a los gases en los electrodos porosos, es un aspecto de gran interés para mejorar el rendimiento de las pilas de combustible. Así, mediante el empleo de diferentes materiales, y de diferentes procesos de síntesis de dichos electrodos, se espera mejorar el rendimiento de las pilas de combustible de baja temperatura de las denominadas Pilas PEM. [ENG]The technology associated with fuel cells using hydrogen arises in the 70s faced with the energy and environmental challenges of today’s society. One of the fundamental components of these fuel cells are the porous electrodes, whose fundamental role inside the fuel cells is to distribute the gases in an efficient way to the catalyst surface. In order to increase the active surface of the catalyst as it is a heterogeneous catalysis, the catalyst, generally platinum, it is dispersed on a carbon supports with a high surface. The carbon used as catalyst support has a high electrical conductivity and a reduced particle providing the electrode with a large superficial area. In this sense, porous electrodes play a critical role in the fuel cells by providing the means for an electronic transport, control the flow of the gases at both the cathode and the anode to the catalyst surface and provide the degree of hydrophobicity necessary to evacuate the water generated in the electrochemical process inside the fuel cell and allow the passage of the gases to the active surface of the catalyst. Therefore, optimizing the conductivity electrical and permeability to gases in porous electrodes, is an aspect of great interest to improve the performance of fuel cells. So, through employment of different materials, and of different synthesis processes of said electrodes, hopes to improve the performance of the low temperature fuel cells of the called PEM batteries.

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial

Universidad Politécnica de Cartagena