Мембранное материаловедение. Топливные элементы презентация

Содержание

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