Кафедра
Инженерных дисциплин
 
Краснодонский факультет инженерии и менеджмента
Восточноукраинского национального университета
имени Владимира Даля
Вс, 20.06.2021, 00:52
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Новости Факультета!!! [141]
Новости нашего региона [484]
Новости науки и техники [1133]
IT- новости [882]
Авто-новости [98]
Сообщения об интересных событиях [414]
Зарубежные новости [203]
Новости материаловедения [74]
Водород [28]
Сведения о влиянии водорода. Водородная энергетика.
Здоровье [126]
Новости образования [48]
Новости университета [43]
Новости Украины [70]
Разное [319]
Триботехника [1]
Компьютерные игры [43]
Программирование [9]
Подготовка к поступлению [162]

Поиск

Главная » 2011 » Февраль » 20 » Топливному элементу перекрыли кислород
08:07
Топливному элементу перекрыли кислород


Топливному элементу перекрыли кислород

Ключевые слова:  топливный элемент

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

17 февраля 2011

Как это ни прискорбно, но углеводородное сырье в недалеком будущем исчерпается. Поэтому развитие альтернативных источников энергии - это не просто модный тренд или прихоть экологов, а жизненная необходимость. В настоящее время одними из наиболее перспективных источников энергии являются топливные элементы с протонно-обменной мембраной (PEMFC). Однако наряду с неоспоримыми преимуществами, среди которых стоит отметить высокую плотность тока и устойчивый к воздействию внешней среды электролит, есть и существенные недостатки, например, поляризационные потери (более 0.3-0.4 В), вызванные высокой энергией активации восстановления кислорода на катоде. Подбор иного, чем дорогая платина, катализатора не дал ощутимых результатов, поэтому было решено двигаться по другому пути - по пути поиска подходящей замены кислороду.

Коллектив южнокорейских ученых предложил в качестве замены кислороду нитрат-ион, который, при использовании все той же платины в качестве катализатора, обладает куда лучшей кинетикой. Однако здесь не обошлось без иного рода трудностей - селективность реакции восстановления именно до нитрит-иона при использовании платины оставляет желать лучшего. Поэтому авторы статьи приложили усилия для поиска альтернативного катализатора. На эту роль был предложен так называемый углерод, допированный азотом (N-doped C). Для этого исследователи смешали нитрат железа, меламин и углеродную сажу, и прокалили эту смесь в атмосфере азота при 7000С. Получившийся катализатор состоит из сферических частиц со средним диаметром 30 нм (рис.1).

Наклон кривой на рисунке 2 соответствует кривой активации восстановления нитрат-ион, которая равна 2.56-2.36 кКал/моль, что существенно меньше, чем в случае восстановления кислорода (около 40 кКал/моль).

Анализируя поляризационную кривую (рис.3а), хотелось бы отметить, что напряжение холостого хода в случае восстановления нитрат-ион (1.03 В и 1.04 В для углеродного и платинового катализаторов, соответственно) выше такого в случае кислорода , что также свидетельствует о преимуществе предложенного авторами статьи топливного элемента. Ну и довершение, плотность тока в диапазоне напряжений 0.9-0.7 В также гораздо выше в случае "нитратного" топливного элемента - 250-568 мА/см2 против 22-315 мА/см2 для воздушного элемента (обе величины приведены для случая использования платинового катализатора).




Рисунок 1. а) ПЭМ-микрофотография полученного катализатора. b) Рентгеновский фотоэмиссионный спектр полученного катализатора.

Рисунок 2. График зависимости логарифма плотности тока от величины обратной температуры.

Рисунок 3. а) Поляризационные кривые полученного топливного элемента при использовании обоих катализаторов. b) Падение плотности мощности с течением времени для "нитратного" топливного элемента при использовании обоих катализаторов.


http://nanometer.ru/2011/02/16/12978045207641_255330.html
Категория: Новости науки и техники | Просмотров: 310 | Добавил: Professor | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Мы - Далевцы!

Календарь
«  Февраль 2011  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28

Архив записей

Наши партнёры
  • Кафедра гуманитарных и социально-экономических дисциплин
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Copyright MyCorp © 2021     Created by Alex Kalinin