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전극 반응을 기반으로 하는 대부분의 산업 운영에는 전기화학 흐름 반응기가 포함됩니다. 응용 분야에는 무기/유기 전기합성, 물 전기분해, 환경 개선 및 에너지 저장이 포함됩니다. 다용도의 "필터 프레스" 흐름 반응기는 대량의 전해질을 처리하기 위한 제어된 반응 환경을 제공합니다. 한편, 다공성 전극은 표면적과 물질 전달을 향상시켜 전기화학 반응기의 생산성과 효율성을 향상시킵니다.
금속 및 탄소 재료는 메쉬, 폼 및 펠트로 사용되며 종종 촉매로 코팅됩니다. 강제 흐름 하에서 전극의 투자율은 에너지 효율성과 플랜트 설계의 균형을 위해 중요해집니다. 전극 표면적과 다공성 전극의 투자율 사이에서 절충안을 찾아야 합니다.
본 프레젠테이션에서는 플로우 배터리용 Pt/Ti 전극 개발과 3D 프린팅 전극 최적화를 통해 플로우 셀의 특성과 이점을 강조합니다. 다공성 물질 연구를 위한 컴퓨터 단층촬영의 장점을 보여준 후, 그 성능은 체적 물질 전달 계수와 유체 투과성에 의해 정량화됩니다. 표면적 및 부피 분석에 대한 단층촬영 매개변수의 중요성은 망상 유리체 탄소에 의해 예시됩니다. 전기화학 반응기를 위한 맞춤형 3D 프린팅 전극의 개념이 소개되었습니다.
다양한 기하학적 구조가 고려됩니다. 프로토타입 생산, 모델 검증 및 특수 장치의 빠른 가용성을 위한 3D 인쇄 전극의 향후 진행 상황에 대해 논의합니다.
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루이스 페르난도 아레나스 박사 현재 Technische Universität Clausthal의 Humboldt 연구원으로 근무하며 Thomas Turek 교수와 협력하여 유기 흐름 배터리 개발에 참여하고 있습니다. 그는 또한 영국 사우샘프턴 대학교(UOS)의 방문 연구원이자 영국 화학 산업 협회 전기화학 기술 그룹의 초기 경력 대표이기도 합니다.
그는 멕시코 Universidad Autónoma de Coahuila에서 화학 학사 및 화학 기술 석사 학위를 취득한 후 UOS에서 전기화학 공학 박사 과정을 밟았습니다. 그곳에서 그는 Carlos Ponce de León 교수와 Frank C Walsh 교수의 감독하에 아연-세륨 흐름 배터리에 집중했으며 2017년에 졸업했습니다. 그는 UOS의 연구원으로 PEM 연료 전지 및 전기화학적 수소 펌프를 개발했습니다(2017~2019). Arenas는 또한 INEEL(Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias)의 새로운 유기 및 전기투석 기반 플로우 배터리 개발을 위한 민간 계약자이자 염소-알칼리 산업 컨설턴트(2019~2021)입니다.
추가적인 관심 분야로는 3D 인쇄 전극, 컴퓨터 단층 촬영, 귀금속 전착, 다공성 전극 및 지속 가능한 전기 화학 공학이 있습니다. 그는 2014년에 ECS 회원이 되었습니다. 그의 연구를 통해 동료 검토 논문 31편, 단행본 17편, 컨퍼런스 논문 40편, 포스터 1018편, 강연 17편, 그 중 2019편이 초청을 받았습니다(Google Scholar: XNUMX 인용, h -색인 XNUMX). 그는 전기화학적 표면 기술 분야의 우수성을 인정받아 XNUMX년 젊은 과학자를 위한 슈베비슈 그뮌트 상을 받았습니다.
포스트 플로우 셀: 3D 프린팅 및 단층 촬영을 통한 고급 전극 첫 번째 등장 물리 세계.
