Optimization of the performance of fuel cell stacks

• Thesis title in Czech: Optimalizace výkonu svazků palivových článků
• Thesis title in English: Optimization of the performance of fuel cell stacks
• Academic year of topic announcement: 2022/2023
• Type of assignment: Bachelor's thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
• Supervisor: Mgr. Yurii Yakovlev, Ph.D.
• Reviewers: RNDr. Michal Václavů, Ph.D.

Guidelines

1. Studium doporučené literatury.
2. Příprava svazků palivových článků různých velikostí.
3. Testování svazků palivových článků za různých podmínek.
4. Měření základních elektrochemických vlastností palivových článků.
5. Zpracování naměřených dat. Příprava a sepsání bakalářské práce.

References

1. O’Hayre, Ryan P., Suk-Won Cha, Whitney G. Colella, and F. B. Prinz. Fuel Cell Fundamentals. Third edition. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc, 2016. ISNB 978-1-119-11415-4 978-1-119-11420-8.
2. Qui DK. et al.; Review on proton exchange membrane fuel cell stack assembly: Quality evaluation, assembly method, contact behavior and process design; Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 152, 111660, 2021.
3. Parra D. et al.; A review on the role, cost and value of hydrogen energy systems for deep decarbonisation; Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 101, 279-294, 2019.

Preliminary scope of work

Technologie PEMFC otevírá mnoho možností pro čistou a udržitelnou výrobu energie. Srdcem této technologie je svazek palivových článků, který se skládá z mnoha článků zapojených do série. Dosažení optimálních pracovních podmínek svazků palivových článků může být komplikovaným úkolem, který vyžaduje optimalizaci vlhkosti a teploty. V této práci se se změnou těchto parametrů očekává zlepšení celkového výkonu článku, snížení napěťové nerovnováhy mezi jednotlivými články a zvýšení provozní stability. Cílem této bakalářské práce je sestavit výzkumné svazky palivových článků různých délek a definovat optimální provozní podmínky.

Preliminary scope of work in English

PEMFC technology opens up many possibilities for clean and sustainable energy generation. In the heart of this technology lies a fuel cell stack, which consists of many cells connected in series. Achievement of optimal working conditions of the fuel cell stack could be a complicated task that requires optimized humidity and temperature. In this work by varying these parameters avivement of improved overal cell performance, a decrease of voltage disbalance between individual cells and an increase of operational stability is expected. The goal of the present bachelor work is to assemble research fuel cell stacks of different lengths and define optimal operating conditions.