Топливные элементы с полимерной мембраной

Description

Материалы к курсу по основам топливных элементов. — М.: Физический факультет МГУ, 2014. — 72 с. — ISBN 978-5-600-00346-0В настоящем пособии изложены основные принципы устройства и работы топливных элементов с полимерными мембранами — как на базе твердополимерных электролитов (Нафион и его аналоги, углеводородные полимерные сульфокислоты), так и полибензимидазольных матриц с жидким электролитом - фосфорной кислотой. Изложена роль полимерной мембраны, а также способы улучшения ее функциональности переходом к композитным материалам. Рассмотрены основные подходы к дизайну активных слоев, а также разработке материалов катализаторов для них. Кратко очерчены перспективы создания энергоустановок на базе данного класса топливных элементов. Пособие ориентировано в помощь студентам и аспирантам, слушающим курсы по топливным элементам.Содержание Введение Топливные элементы с твердополимерным электролитом Структура мембранно-электродного блока Роль полимерной мембраны, характеристики мембран Типы полимерных мембран Перфторированные сульфокислоты Углеводородные сульфокислоты Контроль баланса воды в МЭБ Тепловой баланс, утилизация тепла Деградационная устойчивость полимеров мембран ТЭ Композитные полимерные мембраны Влияние примесей в реагентах на работу ТЭ Потенциальные преимущества от повышения температуры работы МЭБ Возможности увеличения рабочей температуры МЭБ Концепция самоувлажнения Watanabe Регуляторы присутствия воды Твердые и жидкие протон-проводящие допанты Сопряжение мембраны и электродов Дизайн активных слоев электродов Носители для каталитического материала Деградационная устойчивость катализаторов в АС Газодиффузионные слои Сборка батарей и энергоустановок Топливные элементы с фосфорнокислым электролитом Общая характеристика среднетемпературных ФКТЭ Неорганическая матрица-сепаратор для ФК электролита Проблемы ФКТЭ с неорганической матрицей Полимерная матрица-сепаратор для ФК электролита Полибензимидазолы Альтернативные полимерные матрицы Композитные полимерные матрицы Структура электрода для ФКТЭ Характеристики МЭБ с полимерной матрицей-сепаратором Энергоустановки на основе ФКТЭ Энергоустановки PureCell разработки компании UTC Power Энергоустановки FP компании Fuji Electric Текущий статус и перспективы развития ТЭ на основе полимерной матрицы Литература