Мембранное материаловедение. Топливные элементы презентация

Содержание

8 ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Слайд 1Мембранное материаловедение проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П. д.х.н. Алентьев А.Ю. ИНХС РАН


Слайд 28

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ


Слайд 3СХЕМА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА


Слайд 4ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ


Слайд 5Топливные элементы – междисциплинарная проблема

Электрохимия
Мембранный транспорт
Катализ
Материаловедение
Инжениринг и проблемы энергетики


Слайд 6КПД различных машин


Слайд 7Причины высоких КПД в ТЭ


Слайд 8Различные типы топливных элементов


Слайд 9Щелочные топливные элементы


Слайд 10Водородные ТЭ с Н+ проводящей мембраной


Слайд 11Метанольные ТЭ с Н+ проводящей мембраной


Слайд 12ТЭ на фосфорной кислоте


Слайд 13ТЭ на расплавах карбонатов


Слайд 14ТЭ на твердых оксидах


Слайд 15Требования к мембранам
Низкая стоимость (

МеОН)
Термическая и химическая стабильность: >120-150oC, >10000 час
Механическая стабильность
Электроизолирующие свойства

Слайд 16Мембраны Nafion (a) и Dow (b)


Слайд 17Мембрана сулфонилимида (более проводящая чем Nafion)


Слайд 18Мембрана Asahi Chemical


Слайд 19Другие сульфированные мембранные материалы


Слайд 20Материалы с остатками фосфорной кислоты


Слайд 21Полибензимидазол – высокотемпературная мембрана


Слайд 22Полимерная цепь Nafion


Слайд 23Нано-структура Нафиона


Слайд 24Влияние влажности на проводимость Нафиона


Слайд 25Структура каталитического слоя


Слайд 26Структура каталитического слоя


Слайд 27Водные проблемы (water management)
Состояние воды в мембране:
сольватация –SO3H групп
сольватация Н+
«объемная» воды
Дегидратация:
“асимметрия” образования

воды;
температурный режим (<100oC);
возможное влияние на мех. стабильность
Увлажнение:
роль кроссовера;
“заливание” пор в электроде.


Слайд 28Стратегия получения Н2


Слайд 29Методы получения водорода (ископаемые топлива)
Паровая конверсия природного газа:
CH4 + H2O ? CO

+ 3H2
CO + H2O = CO2 + H2
Каталитический риформинг
C6H14 ? C6H6 + 4H2
Пиролиз
CnHm ? C2H4 + H2





Слайд 30Альтернативные методы получения водорода
Электролиз
Фотолиз воды
Высокотемпературные ядерные (Не) реактора


Слайд 31Термохимический цикл в Не ядерном реакторе
Источник энергии – Не (~1000оС)

2H2О +

SO2 + J2 ? H2SO4 + 2HJ (при 900о)

2HJ ? J2 + H2 (при 450оС)

H2SO4 + SO2 + H2O + 1/2O2 (при 850oC)

Слайд 32Фотохимическая генерация Н2


Слайд 33Методы очистки водорода
Мембраны:
Pd
полимерные мембраны
Химические:
дожигание: СО + 1/2O2 ? CO2
реакция водяного пара:

CO + H2O = CO2 + H2
метанирование: СO + 3H2 ? CH4 + H2O
Адсорбционные

Слайд 34Хранение водорода
Газовые баллоны (0,5 кг Н2)
Жидкий водород (-253оС, теплопотери)
Гидрирды металлов, нано-трубки

и т.п.
Химические источники Н2:
СН3ОН, СН4, НС, биомасса.

Слайд 35Весовая и объемная удельная плотность энергии


Слайд 36ТЭ – будущие основные источники энергии


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика