Tế bào dòng chảy: điện cực tiên tiến thông qua in 3D và chụp cắt lớp

Hầu hết các hoạt động công nghiệp dựa trên phản ứng điện cực liên quan đến lò phản ứng dòng điện hóa. Các ứng dụng bao gồm điện tổng hợp vô cơ/hữu cơ, điện phân nước, xử lý môi trường và lưu trữ năng lượng. Lò phản ứng dòng chảy “ép-lọc” linh hoạt cung cấp một môi trường phản ứng được kiểm soát để xử lý khối lượng lớn chất điện phân. Trong khi đó, các điện cực xốp cải thiện năng suất và hiệu quả của các lò phản ứng điện hóa bằng cách tăng cường diện tích bề mặt và vận chuyển khối lượng.

Vật liệu kim loại và carbon được sử dụng làm lưới, bọt và nỉ, thường được phủ chất xúc tác. Trong điều kiện dòng chảy cưỡng bức, tính thấm của các điện cực trở nên quan trọng đối với hiệu quả năng lượng và sự cân bằng của thiết kế nhà máy. Phải tìm thấy một sự thỏa hiệp giữa diện tích bề mặt điện cực và tính thấm của các điện cực xốp.

Phần trình bày này nêu bật các đặc điểm và lợi ích của tế bào dòng chảy thông qua việc phát triển các điện cực Pt/Ti cho pin dòng chảy và tối ưu hóa các điện cực in 3D. Sau khi chỉ ra những ưu điểm của chụp cắt lớp vi tính để nghiên cứu vật liệu xốp, hiệu suất của chúng được định lượng bằng hệ số vận chuyển khối lượng thể tích và tính thấm của chúng đối với chất lỏng. Tầm quan trọng của các thông số chụp cắt lớp đối với việc phân tích diện tích bề mặt và thể tích được minh họa bằng carbon thủy tinh dạng lưới. Khái niệm về các điện cực in 3D có thể điều chỉnh cho các lò phản ứng điện hóa được giới thiệu.

hình học khác nhau được xem xét. Những tiến bộ trong tương lai về điện cực in 3D để sản xuất nguyên mẫu, xác nhận mô hình và sự sẵn có nhanh chóng của các thiết bị chuyên dụng sẽ được thảo luận.

Tiến sĩ Luis Fernando Arenas hiện là Nghiên cứu viên của Humboldt tại Technische Universität Clausthal, nơi ông cộng tác với Giáo sư Thomas Turek về việc phát triển pin dòng chảy hữu cơ. Ông cũng là học giả thỉnh giảng tại Đại học Southampton (UOS), Vương quốc Anh, và là đại diện khởi đầu sự nghiệp tại Nhóm Công nghệ Điện hóa của Hiệp hội Công nghiệp Hóa chất, Vương quốc Anh.

Sau khi hoàn thành bằng Cử nhân hóa học và bằng Thạc sĩ công nghệ hóa học tại Đại học Autónoma de Coahuila, Mexico, anh theo đuổi nghiên cứu tiến sĩ về kỹ thuật điện hóa tại UOS. Ở đó, anh ấy tập trung vào pin dòng kẽm-xeri dưới sự giám sát của Giáo sư Carlos Ponce de León và Frank C Walsh, tốt nghiệp vào năm 2017. Anh ấy là nghiên cứu viên tại UOS, phát triển pin nhiên liệu PEM và máy bơm hydro điện hóa (2017–2019). Arenas cũng là nhà thầu tư nhân để phát triển pin dòng chảy dựa trên điện phân và hữu cơ mới cho INEEL (Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias) và là nhà tư vấn cho ngành clo-kiềm (2019–2021).

Các lợi ích khác bao gồm điện cực in 3D, chụp cắt lớp vi tính, định vị điện của kim loại quý, điện cực xốp và kỹ thuật điện hóa bền vững. Anh ấy đã trở thành thành viên của ECS vào năm 2014. Nghiên cứu của anh ấy đã tạo ra 31 bài báo được bình duyệt, 17 chương sách, 40 bài báo hội thảo và 1018 áp phích, cũng như 17 bài nói chuyện, 2019 bài trong số đó được mời (Google Scholar: XNUMX trích dẫn, h -chỉ số XNUMX). Anh ấy đã nhận được Giải thưởng Schwäbisch Gmünd XNUMX dành cho các nhà khoa học trẻ vì sự xuất sắc trong công nghệ bề mặt điện hóa.

Các bài viết Tế bào dòng chảy: điện cực tiên tiến thông qua in 3D và chụp cắt lớp xuất hiện đầu tiên trên Thế giới vật lý.

• Coinsmart. Sàn giao dịch Bitcoin và tiền điện tử tốt nhất Châu Âu.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. TRUY CẬP MIỄN PHÍ.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Dùng thử miễn phí.
• Nguồn: https://physicsworld.com/a/flow-cells-advanced-electrodes-via-3d-printing-and-tomography/