Podrobno

Razvoj inovativnega modela rotirajoče disk elektrode za uporabo v virtualnih zaznavalih staranja katalitskega materiala
ID Klofutar, Iva (Avtor), ID Kravos, Andraž (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Katrašnik, Tomaž (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka. Vsebina dokumenta nedostopna do 18.12.2026.
MD5: CEC3DFA2D154847566FDBAB09BF892D4

Izvleček
Staranje elektrokatalitskih materialov je eden izmed ključnih izzivov pri ohranjanju delovanja in učinkovitosti gorivnih celic. Eksperimentalni pristopi določanja in karakterizacije katalitske degradacije so pogosto dolgotrajni ter zahtevajo natančno laboratorijsko delo. V magistrski nalogi je predstavljen razvoj inovativnega modela rotirajoče disk elektrode (RDE) za uporabo v virtualnih zaznavalih staranja katalitskega materiala. Predstavljen model gradi na fizikalno in elektrokemijsko konsistentnem opisu procesov v RDE na način, da z uporabo analitično podprtega opisa tokovnega polja, poenostavljenih transportnih enačb in termodinamsko konsistentne elektrokemijske kinetike omogoča zanesljivo ločevanje med kinetičnimi in difuzijskimi prispevki elektrokemijskega odziva. Model je bil validiran na eksperimentalnih podatkih z uporabo globalnega optimizacijskega algoritma. Prav tako je bila preverjena možnost poenostavitve modela na podlagi analize Fisherjeve informacijske matrike z namenom določanje občutljivosti in enolične določljivosti parametrov. Rezultati kažejo, da virtualno zaznavalo zelo dobro napove evolucijo polarizacijske krivulje tekom degradacije katalizatorja, vrednost R-kvadrat je namreč vedno večja od 0,99, kar omogoča uspešno sledenje indikatorjev zmogljivosti in staranja, kot je izguba masne aktivnosti. Model omogoča prilagodljivo in računsko učinkovito alternativo eksperimentalni karakterizaciji ter hkrati odpira možnost spremljanja staranja katalizatorja znotraj gorivne celice v realnem času.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:gorivne celice, elektrokatalitski materiali, virtualna zaznavala, rotirajoče disk elektrode, staranje elektrokatalizatorjev, degradacijski mehanizmi
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2025
Št. strani:XXII, 62 str.
PID:20.500.12556/RUL-177261 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:621.352.6:621.3.035.2:004.9(043.2)
COBISS.SI-ID:262499843 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:19.12.2025
Število ogledov:38
Število prenosov:0
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Development of an innovative rotating disc electrode model for use in virtual sensors for detecting the ageing of catalytic material
Izvleček:
Ageing of electrocatalytic materials is one of the key challenges in sustaining the long-term performance and effectiveness of fuel cells. Experimental approaches of catalytic degradation characterization are often time consuming and require extensive laboratory work. This thesis presents development of innovative rotating disc electrode model for use in virtual sensors for detecting the ageing of catalytic material is presented. The presented model builds upon physically and electrochemically consistent description of processes in RDE, using an analytically supported description of the current field, simplified transport equations, and thermodynamically consistent electrochemical kinetics, it enables reliable separation between kinetic and diffusion contributions of the electrochemical response. The model was validated on experimental data using global optimization algorithm. Furthermore, the possibility of simplifying the model was examined based on an analysis of the Fisher information matrix, with the aim of determining parameter sensitivity and identifiability. The results show that virtual sensor predicts the evolution of polarization curve during catalytic degradation very accurately, as the R-squared value is always greater than 0,99, which enables reliable tracking of performance and aging indicators such as mass activity loss. The model provides a flexible and computationally efficient alternative to experimental characterization as well as opens up the possibility of monitoring catalyst aging within fuel cell in real time.

Ključne besede:fuel cells, electrocatalytic materials, virtual sensors, rotating disc electrodes, electrocatalyst ageing, degradation mechanisms

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj