フローセル：3Dプリントとトモグラフィーによる高度な電極

電極反応に基づくほとんどの工業的操作には、電気化学流動反応器が含まれます。用途には、無機/有機電気合成、水の電気分解、環境修復、エネルギー貯蔵が含まれます。多用途の「フィルタープレス」フロー リアクターは、大量の電解質を処理するための制御された反応環境を提供します。一方、多孔質電極は、表面積と物質輸送を強化することにより、電気化学反応器の生産性と効率を向上させます。

金属および炭素材料は、メッシュ、フォーム、フェルトとして使用され、多くの場合触媒でコーティングされています。強制流動下では、電極の透過性がエネルギー効率とプラント設計のバランスにとって重要になります。電極表面積と多孔質電極の透過性との間で妥協点を見つける必要があります。

このプレゼンテーションでは、フロー電池用の Pt/Ti 電極の開発と 3D プリント電極の最適化を通じて、フローセルの特性と利点を強調します。多孔質材料の研究におけるコンピューター断層撮影の利点を示した後、その性能は体積質量輸送係数と流体の透過性によって定量化されます。表面積と体積の分析に対する断層撮影パラメータの重要性は、網状ガラス状炭素によって例示されています。電気化学反応器用にカスタマイズ可能な 3D プリント電極のコンセプトが導入されています。

さまざまな形状が考慮されます。プロトタイプの製造、モデルの検証、専用デバイスの迅速な入手のための 3D プリント電極の将来の進歩について説明します。

ルイス・フェルナンド・アレナス博士 現在、クラウスタール工科大学のフンボルト研究員であり、有機フロー電池の開発についてトーマス・テュレック教授と共同研究しています。彼は英国のサウサンプトン大学 (UOS) の客員研究員でもあり、英国化学工業協会の電気化学技術グループの初期の代表者でもあります。

メキシコのコアウィラ自治大学で化学の学士号と化学技術の修士号を取得した後、UOS で電気化学工学の博士号を取得しました。そこで彼は、カルロス・ポンセ・デ・レオン教授とフランク・C・ウォルシュ教授の指導の下で亜鉛セリウムフロー電池に焦点を当て、2017年に卒業しました。彼はUOSの研究員として、PEM燃料電池と電気化学的水素ポンプを開発しました（2017年から2019年）。 Arenas はまた、INEEL (Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias) の新しい有機および電気透析ベースのフロー電池開発の民間請負業者であり、塩素アルカリ産業のコンサルタントでもあります (2019 ～ 2021 年)。

その他の関心には、3D プリント電極、コンピューター断層撮影法、貴金属の電着、多孔質電極、持続可能な電気化学工学などがあります。彼は 2014 年に ECS メンバーになりました。彼の研究の結果、31 件の査読論文、17 つの書籍の章、40 件の会議論文、1018 件のポスター、および 17 件の講演が行われ、そのうち 2019 件は招待によるものでした (Google Scholar: XNUMX 件の引用、h) -インデックスXNUMX)。彼は、電気化学的表面技術の優秀さにより、XNUMX 年シュヴェービッシュ グミュント若手科学者賞を受賞しました。

ポスト フローセル：3Dプリントとトモグラフィーによる高度な電極 最初に登場した 物理学の世界.

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• 出典: https://physicsworld.com/a/flow-cells-advanced-electrodes-via-3d-printing-and-tomography/