Abstract
В данной работе представлен анализ влияния ключевых параметров, таких как содержание платины, температура и концентрация кислорода, на характеристики мембранно-электродных блоков (МЭБ), используемых в топливных элементах. Основной целью исследования является разработка рекомендаций по оптимизации состава катализаторов для достижения баланса между производительностью и экономичностью. Моделирование выполнено для трёх типов катализаторов: чистой платины (Pt), платины с добавлением никеля (Pt-Ni) и платины с добавлением кобальта (Pt-Co). Исследованы зависимости напряжения, мощности и эффективности от плотности тока с учётом активационных, омических и массовых потерь. Для оценки стабильности работы катализаторов использовался параметр изменения напряжения (ΔV) в диапазоне рабочих нагрузок. Результаты исследования демонстрируют, что содержание платины оказывает наиболее значительное влияние на производительность МЭБ. Оптимальное содержание платины составляет 1.0 усл. ед., при котором достигаются максимальные значения мощности и эффективности. Однако легированные катализаторы (Pt-Ni и Pt-Co) проявляют стабильность при меньших затратах, что делает их перспективными для применения. Также выявлена зависимость характеристик от температуры и концентрации кислорода, что подчёркивает важность контроля условий эксплуатации.