Device and Materials Modeling in PEM Fuel Cells

مدل‌سازی دستگاه‌ها و مواد در پیل‌های سوختی PEM متنی تخصصی است که جزئیات ریاضی و نتایج مدل‌سازی دستگاه و مواد را در یک جلد جمع‌آوری می‌کند. سلول‌های سوختی غشای تبادل پروتون (PEM) احتمالاً تأثیری مشابه مدار مجتمع بر روش زندگی ما خواهند داشت. کاربردهای بالقوه از مقیاس میکرونی تا تولید صنعتی در مقیاس بزرگ را شامل می شود. ادغام موفقیت آمیز پیل های سوختی PEM در بازار انبوه به مواد جدید و درک عمیق تر از تعادل مورد نیاز برای حفظ حالت های عملیاتی مختلف نیاز دارد. این کتاب حاوی مقالاتی از دانشمندانی است که هم از منظر مواد و هم از منظر دستگاه به مدل‌های پیل سوختی کمک می‌کنند. موضوعاتی مانند عملکرد و عملکرد لایه کاتالیزور، دینامیک راکتور، انتقال ماکروسکوپی و مدل‌های تحلیلی تحت مدل‌سازی دستگاه پوشش داده می‌شوند. مدل‌سازی مواد شامل موضوعات مربوط به غشاء و کاتالیزور مانند هدایت پروتون، مدل‌سازی ساختاری اتمی، دینامیک مولکولی کوانتومی، و مدل‌سازی سطح مولکولی الکتروکاتالیست‌های آند و کاتد است.

مدل‌سازی دستگاه‌ها و مواد در پیل‌های سوختی PEM برای متخصصان و محققانی که با سلول‌های سوختی کار می‌کنند، و همچنین مهندسان برق و دانشجویان فارغ‌التحصیل که تحقیقات محاسباتی مواد، ریاضیات کاربردی و فیزیک مولکولی را انجام می‌دهند، ایده‌آل است.

Device and Materials Modeling in PEM Fuel Cells is a specialized text that compiles the mathematical details and results of both device and materials modeling in a single volume. Proton exchange membrane (PEM) fuel cells will likely have an impact on our way of life similar to the integrated circuit. The potential applications range from the micron scale to large scale industrial production. Successful integration of PEM fuel cells into the mass market will require new materials and a deeper understanding of the balance required to maintain various operational states. This book contains articles from scientists who contribute to fuel cell models from both the materials and device perspectives. Topics such as catalyst layer performance and operation, reactor dynamics, macroscopic transport, and analytical models are covered under device modeling. Materials modeling include subjects relating to the membrane and the catalyst such as proton conduction, atomistic structural modeling, quantum molecular dynamics, and molecular-level modeling of the anode and cathode electrocatalysts.

Device and Materials Modeling in PEM Fuel Cells is ideal for professionals and researchers working with fuel cells, as well as electrical engineers and graduate students performing computational materials research, applied mathematics, and molecular physics.