Топливные элементы

Сокращение зависимости от ископаемого топлива и снижение загрязнений – это основные тенденции, заставляющие человечество искать новые источники энергии. Обработка сточных вод с помощь микробных топливных элементов – область, в которой две эти цели могут быть совмещены. Микробные топливные элементы, в которых микроорганизмы являются катализаторами процесса окисления органических веществ, представляют собой новую и перспективную альтернативу для производства электроэнергии. Важной проблемой таких систем является создание эффективного катода.

В работе предложена новая конструкция бака для герметичного свинцово-кислотного аккумулятора, работающего за бортом подводного аппарата в условиях повышенного внешнего давления. Такой бак является одновременно корпусом аккумулятора и компенсатором давления. Показано, что обязательным условием применения такого бака является использование гелеобразного электролита.

Статья посвящена исследованию влияния поверхностных обработок биполярных пластин (БП) на удельные электрические характеристики топливных элементов (ТЭ). Исследования проводились на пластинах на основе титана. Рассмотрены два способа обработки БП: электрохимическое золочение и ионная имплантация углерода. Представлены краткие описания приведенных технологий, а также методика и результаты экспериментов. Показано, что как золочение, так и легирование углеродом поверхности титановых БП улучшают электрические характеристики ТЭ.

Исследовано влияние способа введения металлического никеля в качестве связующей добавки в активную массу металлогидридного электрода (МГ) на разрядные характеристики герметичного никель-металлогидридного аккумулятора типа НМГ-6.

Проведено сравнительное изучение электрохимических характеристик металлогидридных (МГ) электродов, изготовленных на основе порошковых композиций различного гранулометрического состава. Установлено, что электрохимическая разрядная ёмкость МГ электрода в сильной степени зависит от линейного диаметра зёрен водородсорбирующего сплава и карбонильного никеля. Увеличение степени дисперсности порошка водородсорбирующего сплава приводит к снижению разрядных характеристик МГ электрода. Для карбонильного никеля наблюдается обратная зависимость.

Рассмотрен электрохимический способ очистки воздуха от углекислого газа при работе электрохимической ячейки в режиме кислородного насоса. Предложен механизм удаления CO₂. Рассмотрено влияние ряда параметров на процесс удаления CO₂. Предложена схема использования модуля очистки воздуха от CO₂ в комплекте с батареей щелочных топливных элементов. Предложен способ декарбонизации щелочного электролита.

Рассмотрены сведения по объёмным свойствам следующих наиболее часто используемых апротонных растворителей: ацетонитрила; γ-бутиролактона; 2,5-диметилтетрагидрофурана; 1,2-диметоксиэтана; метилацетата; 2-метилтетрагидрофурана; нитрометана; пропиленкарбоната; сульфолана; тетрагидрофурана и тионилхлорида. Приведены температурные зависимости плотности, удельных и молярных объёмов, структурных радиусов молекул и коэффициентов упаковки молекул растворителей.

В обзоре рассмотрены существующие разработки обратимых электрохимических систем с твердым полимерным электролитом, которые позволяют циклически осуществлять прямое и обратное преобразование электрической энергии в химическую. Описано устройство обратимых элементов и области их применения. Проведен анализ возможных вариантов организации работы обратимых систем и используемых в них каталитических, электродных и мембранных материалов.

В статье проведен обзор научно-технической литературы, посвященной использованию борогидридов в электрохимических генераторах и топливных элементах, за период 2000–2009 гг. Рассмотрены принципы работы, перспективы использования и возможные технические решения.

Предложена технология гидрометаллургической переработки ламельных оксидноникелевых электродов, повышающая эффективность использования никеля при производстве щелочных аккумуляторов с одновременным уменьшением загрязнения окружающей среды.