Caracterización eléctrica de ensambles de membranas de Nafion y electrodos de platino-rutenio

Abstract

[ES] En el presente Trabajo Fin de Grado se centra en el estudio del comportamiento de una pila de combustible de Membrana de Intercambio Protónico, comúnmente conocida como Pila PEM (Proton Exchange Membrane o Polymer Electrolyte Membrane) o PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) donde se busca la caracterización y cuantificación de la conductividad a diferentes temperaturas, para posibles futuras aplicaciones en pilas de combustible o baterías.

Para ello se dispone de 4 MEAs (Membrane Electrode Assembly).

- Nafion N115, formado por la membrana de Nafion 115 y el electrodo de carbono.

- MEA1, formado por membrana de Nafion 115 y electrodo de carbono con catalizador 100% de platino.

- MEA7, formado por membrana de Nafion 115 y electrodo de carbono con catalizador 50% de platino y 50% de rutenio.

- MEA9, formado por membrana de Nafion 115 y electrodo de carbono con catalizador 80% de platino y 20% de rutenio.

Aunque existen numerosos tipos de pilas de combustible, cada una con sus ventajas, inconvenientes y aplicaciones ideales, la Pila PEM es a día de hoy la que ofrece mejores características para aplicaciones portátiles y de automoción. Este tipo de dispositivo es capaz de generar electricidad a partir de hidrógeno proveniente de diversas fuentes y de oxígeno de la atmósfera, produciendo como residuo únicamente calor y agua.

Este documento consta de una parte descriptiva, donde se explica los componentes y el funcionamiento de una pila PEM. A continuación se centra en el estudio del comportamiento de la pila de combustible en función de diversos parámetros obteniendo resultados, finalizando con una serie de conclusiones obtenidas.