tuyếnătínhăc aăđiệnăápăđầuăraăph ăthu căvƠoămậtăđ ădòngăđiệnăvớiăđ ădốcăxácă đ nhăch ăyếuălƠădoătr ăkhángăc aăionăchấtăđiệnăphơnăpolymer.
- Vùngătraoăđổiăchấtăđ iădiệnăchoătổnăthấtăđiệnăápătừăsựăsuyăgiảmăchấtă phảnă ngădoăgiớiăh năchuyểnăđổi.
Hình 2.7. Đặc tính điện áp và dòng điện
Đặcătr ngăchoăquáătrìnhăkíchăho tăc aăPNL chínhălƠăđiệnăápăkíchăho t,ăđiệnăápănƠyă đ cătínhănh ăsau: = . (2.2) � = ( 2+ 2) ℎ −� (2.3) Trong đó: –Điện áp mở mạch
� –dòng điện chuyển đổi
Chư ng 2. C sở lý thuyết
20
F –hằng số Faraday 96,485 (As/mol) z –Số lượng c a các electron chuyển động
E n –điện áp Nernst, điện áp nhiệt động lực học c a các pnl và phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất một phần c a chất phản ng (V)
α – hệ số chuyển đổi, phụ thuộc vào loại điện cực và chất xúc tác được sử dụng
PH2–áp suất c a khí hydro (atm) PO2–áp suất oxy (atm)
k –hằng số liên tục Boltzmann 1,38 × 10 -23
(J/K) h –hằng số Planck 6,626 × 10 -34
(Js)
ΔG –Kích thước c a vách chặn kích hoạt phụ thuộc vào loại điện cực và chất xúc tác sử dụng
T –Nhiệt độ hoạt động (K)
KC–hằng số điện áp ở điều kiện danh định
Đốiă vớiă ngĕnă xếpăPNL cácă tínhă toánă giốngă nh ă ă đ nă v ăPNL,ă tuyă nhiênă khiă sốă l ngăđ năv ăPNL đ cătĕngălênăhìnhăthƠnhăngĕnăxếpătaăcóăt ălệăchuyểnăđổiăchấtăxúcă tácă(m csửăd ngăchấtăxúcătác)ănh ăsau:
2 = 60000. . . .�
. . . . % (2.4)
2 = 60000. . . .�
2 . . � . � . % (2.5)
Trong đó:
Pfuel–áp suất tuyệt đối nhiên liệu cung cấp (atm) Pair–áp suất tuyệt đối không khí (O2) cung cấp (atm) Vlpm (fuel)–lưu lượng nhiên liệu (l/min)
Chư ng 2. C sở lý thuyết
21
V lpm (air)–lưu lượng không khí (l/min)
x –Tỷ lệ phần trăm c a hydro trong nhiên liệu (%) y –Tỷ lệ phần trăm oxy trong các chất oxy hóa (%) N –Số lượng c a các đơn vị PNL
Vớiăápăsuấtăc aănhiênăliệuăvƠăoxyălƠ:
(2.6)
Trong đó:
PH2O–áp suất c a hơi nước bên trong ngăn xếp (atm)
w –Tỷ lệ phần trăm c a hơi nước trong các chất oxy hóa (%)
TaăcóăđiệnăápăNernst: = 1,229 + −298 −44,43+ 2 2 1 2 ℎ� 100 1,229 + −298 −44,43+ 2 2 1 2