[en] A life test has been conducted to a PBI-based membrane-electrode assembly (MEA) in which the anode and cathode catalyst layers were prepared by electrospray and results were compared with a previous study in which the catalyst layer was prepared by airbrushing. During the study, the average and local current density were continually monitored and several diagnostic techniques were periodically applied, including polarization curves, cyclic voltammetries, electrochemical impedance spectroscopy and computational fluid dynamics modelling (CFD). Results show that significantly better fuel cell performance is achieved by the electrosprayed MEA, by about 40%, as compared with the MEA prepared by traditional airbrushing with the same catalyst loading. According to the experimental measurements, the higher electrochemical active surface area and more favourable mass transport are the main responsible for the improved yield. Modelling estimations agree with experimental observations and corroborate better mass transport properties of the catalyst layer when using electrospray. This can be explained by a more appropriate morphology of the layer. No evidence of positive effects on the lifetime of the fuel cell was found out. At the end of the lifetest, the local concentrations of platinum (Pt) and phosphorus (P) in the degraded MEA were analysed and a correlation between Pt loading profile and local current distribution could be established.

[es] Se ha realizado una prueba de vida a un conjunto de membrana-electrodo (MEA) basado en PBI en el que las capas de catalizador de ánodo y cátodo se prepararon mediante electropulverización y los resultados se compararon con un estudio anterior en el que la capa de catalizador se preparó mediante aerografía. Durante el estudio, se monitoreó continuamente la densidad de corriente promedio y local y se aplicaron periódicamente varias técnicas de diagnóstico, incluidas curvas de polarización, voltamperometrías cíclicas, espectroscopía de impedancia electroquímica y modelado de dinámica de fluidos computacional (CFD). Los resultados muestran que se logra un rendimiento significativamente mejor de la celda de combustible mediante el MEA electropulverizado, en aproximadamente un 40%, en comparación con el MEA preparado mediante aerografía tradicional con la misma carga de catalizador. Según las mediciones experimentales, la mayor superficie activa electroquímica y el transporte de masa más favorable son los principales responsables de la mejora del rendimiento. Las estimaciones de modelado concuerdan con las observaciones experimentales y corroboran mejores propiedades de transporte de masa de la capa de catalizador cuando se usa electropulverización. Esto puede explicarse por una morfología más apropiada de la capa. No se encontró evidencia de efectos positivos sobre la vida útil de la pila de combustible. Al final de la prueba de vida, se analizaron las concentraciones locales de platino (Pt) y fósforo (P) en el MEA degradado y se pudo establecer una correlación entre el perfil de carga de Pt y la distribución de la corriente local. Las estimaciones de modelado concuerdan con las observaciones experimentales y corroboran mejores propiedades de transporte de masa de la capa de catalizador cuando se usa electropulverización. Esto puede explicarse por una morfología más apropiada de la capa. No se encontró evidencia de efectos positivos sobre la vida útil de la pila de combustible. Al final de la prueba de vida, se analizaron las concentraciones locales de platino (Pt) y fósforo (P) en el MEA degradado y se pudo establecer una correlación entre el perfil de carga de Pt y la distribución de la corriente local. Las estimaciones de modelado concuerdan con las observaciones experimentales y corroboran mejores propiedades de transporte de masa de la capa de catalizador cuando se usa electropulverización. Esto puede explicarse por una morfología más apropiada de la capa. No se encontró evidencia de efectos positivos sobre la vida útil de la pila de combustible. Al final de la prueba de vida, se analizaron las concentraciones locales de platino (Pt) y fósforo (P) en el MEA degradado y se pudo establecer una correlación entre el perfil de carga de Pt y la distribución de la corriente local.