Исследование электрокаталитических слоев топливных элементов с твердым полимерным электролитом

Исследование электрокаталитических слоев топливных элементов с твердым полимерным электролитом

Автор: Цыпкин, Михаил Александрович

Автор: Цыпкин, Михаил Александрович

Шифр специальности: 02.00.05

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2000

Место защиты: Москва

Количество страниц: 155 с. ил.

Артикул: 288006

Стоимость: 250 руб.

Исследование электрокаталитических слоев топливных элементов с твердым полимерным электролитом  Исследование электрокаталитических слоев топливных элементов с твердым полимерным электролитом 



Это говорит о том, что перенос воды электроосмосом сопоставим с переносом воды возвратной диффузией в обратном направлении. Подчеркнем, что характеристики ячеек на основе ТПЭ существенно зависят от организации водяных потоков и влагосодержания мембраны. В области малых токов характеристики ячеек с катодной и анодной подачей воды близки, но в области высоких плотностей тока характеристики ячеек с анодной подачей существенно выше см. Характеристики ячеек, работающих в режиме топливного элемента, существенно улучшаются при увлажнении газовреагентов Н2 и О2 путем барботирования через воду при температуре на 5С выше, чем температура ячейки см. Электродные процессы и перенапряжения. Электролизеры воды. При протекании тока через ячейку происходит разложение воды с выделением кислорода и водорода. Потери напряжения на ячейке складываются из перенапряжений анода и катода, и омических потерь, определяемых, в первую очередь, падением напряжения на мембране. В потенциалы анода и катода входят значения стандартных электродных потенциалов, электродные перенапряжения и поправки стандартного электродного потенциала на протекание реакций в условиях, отличных от стандартных температуры и давления. Условные обозначения Еа стандартный анодный потенциал при С, Ек стандартный катодный потенциал при С, общ напряжение на ячейке, Е потенциал анода, Ек потенциала катода, тй перенапряжение анода, тк перенапряжение катода, АЕт поправка стандартного электродного потенциала, вызванная протеканием процесса при температуре Т, АЕ поправка стандартного электродного потенциала, вызванная протеканием процесса при давлении, отличном от стандартного, К падение напряжения, обусловленное, в основном, сопротивлением мембраны. Топливные элементы. При замыкании внешней цепи в топливном элементе начинают протекать следующие электрохимические процессы. В топливных элементах на основе твердого полимерного электролита катод и анод разделены тонкой пленкой, исполняющей роль электролита и газоразделяющей мембраны. При подаче на катод кислорода, а на анод водорода при условии близких к нулю токов, протекающих между катодом и анодом, наблюдается разность потенциалов. Ер,,. В отсутствии тока значения Ерц определяются процессами, происходящими на катоде. В реальных каталитических слоях на основе платины наблюдаются значения потенциала в отсугствии тока, не превышающие 1В, что является следствием необратимости протекающих на катоде процессов и протеканием побочных реакций. Более подробно этот вопрос разобран в разделе, касающемся механизма реакций кислородного электрода. В дальнейшем примем значение Ерц в качестве потенциала, от которого будем рассчитывать эффективные электродные перенапряжения. При замыкании цепи возникают электродные перенапряжения и потери напряжения, вызванные протеканием тока. ЕхЕаШг 2. I ЕрцУ г V К. Поляризационные и вольтамперные характеристики ячеек на основе ТПЭ. Во избежание терминологической путаницы уточним, что в дальнейшем зависимость потенциала электрода от плотности тока будем называть поляризационной характеристикой. Зависимость напряжения на ячейке от плотности тока будем называть вольтамперной характеристикой. Рассмотрим типичную вольтампсрную характеристику на примере топливного элемента. На кривой рис. В области А падения напряжения обусловлены, в основном, процессами активации реакции восстановления кислорода. В линейной области В омические потери в мембране и электродах определяют падение напряжения. В области больших плотностей тока участок С падение напряжения обуславливается наличием ограничений по массопереносу, что приводит к резкому падению характеристик ячейки. МЬ0 уравнение Тафеля. Для топливных элементов данное уравнение было модифицировано. Учитывая, что скорость реакции восстановления кислорода существенно ниже, чем скорость окисления водорода, авторами работы 8 предложена следующая модель. Допущения таковы вопервых, ток обмена реакции восстановления кислорода много меньше, чем ток обмена реакции окисления водорода вовторых, модель применима для плотностей тока, где диффузионные ограничения пренебрежимо малы.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.190, запросов: 121