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dc.contributor.author
Jiménez García, Juan Carlos
dc.contributor.author
Robledo Flores, Daniel Fernando Federico
dc.contributor.author
Acosta, Rodolfo Héctor
dc.contributor.author
Velasco, Manuel Isaac
dc.contributor.author
Franceschini, Esteban Andrés
dc.contributor.author
Mariscal, Marcelo
dc.date.available
2024-02-09T13:50:32Z
dc.date.issued
2023-10
dc.identifier.citation
Jiménez García, Juan Carlos; Robledo Flores, Daniel Fernando Federico; Acosta, Rodolfo Héctor; Velasco, Manuel Isaac; Franceschini, Esteban Andrés; et al.; Water behavior at PEMFC triple phase boundary: Exploring ionomer and catalytic layer effects via molecular dynamic simulations and NMR experiments; Pergamon-Elsevier Science Ltd; International Journal of Hydrogen Energy; 52; 10-2023; 65-71
dc.identifier.issn
0360-3199
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/226586
dc.description.abstract
Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) offer a clean and efficient energy generation technology. However, optimizing their performance in terms of water transport through the electrolyte membrane remains a challenge. In this study, we employ molecular dynamics simulation and nuclear magnetic resonance (NMR) experiments to investigate the influence of carbon materials and membrane thickness on water diffusion within the triple phase boundary of a PEMFC. Our theoretical investigation highlights the significant impact of Nafion content on water morphology within the system. The structural analysis reveals the intricate interplay between material properties and water behavior in confined environments. The formation of water channels facilitated by the ionomer enhances water mobility, while excessive ionomer content leads to reduced diffusion coefficients. Experimental measurements using NMR diffusion validate the correlation between our simulation results and real-world observations. Furthermore, our Molecular Dynamic (MD) and NMR studies identify the optimal performance range for ionomer content, with systems containing 12 to 24 oligomers (20–30 % w/w) exhibiting superior water diffusion within Vulcan Carbon (VC) structures. By shedding light on water transport phenomena in PEMFCs, our findings contribute to a better understanding of fuel cell performance and provide valuable insights for the design and optimization of fuel cell systems.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Pergamon-Elsevier Science Ltd
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
MOLECULAR DYNAMIC
dc.subject
NAFION
dc.subject
NMR
dc.subject
PEMFCS
dc.subject
WATER DIFFUSION
dc.subject.classification
Física Atómica, Molecular y Química
dc.subject.classification
Ciencias Físicas
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.title
Water behavior at PEMFC triple phase boundary: Exploring ionomer and catalytic layer effects via molecular dynamic simulations and NMR experiments
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-02-08T10:51:27Z
dc.journal.volume
52
dc.journal.pagination
65-71
dc.journal.pais
Estados Unidos
dc.description.fil
Fil: Jiménez García, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnologia. Laboratorio de Quimica y Biologia Computacional.; Argentina
dc.description.fil
Fil: Robledo Flores, Daniel Fernando Federico. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina
dc.description.fil
Fil: Acosta, Rodolfo Héctor. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina
dc.description.fil
Fil: Velasco, Manuel Isaac. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
dc.description.fil
Fil: Franceschini, Esteban Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
dc.description.fil
Fil: Mariscal, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Cs.químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina
dc.journal.title
International Journal of Hydrogen Energy
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360319923051637
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.10.097
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