Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

Механизмы протонной проводимости в высокоизбирательных мембранах с гранулированным донором

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2017-17-3-159-169

Представлен анализ экспериментальных данных по протонной проводимости и проницаемости мембран на основе поливинилового спирта, модифицированных протонированными наночастицами монтмориллонита в диспергированном или гранулированном состоянии. Анализ избирательности с позиций плотности носителей в уравнении Нернста–Эйнштейна удовлетворительно объясняет свойства мембран с изолированными наночастицами донора, но не описывает поведение электролитов с гранулированным донором. Ионная проводимость таких электролитов количественно и качественно соответствует модели переноса заряда между сферическими гранулами с высокой собственной ионной проводимостью на участке перед порогом физической перколяции.

Литература

1. Hansen J. P., Narbel P. A., Aksnes D. L. Limits to grow thin the renewable energy sector // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. Vol. 70. P. 769–774.

2. Крамской Ю. Г. Интеграция возобновляемых источников электроэнергии в электрические сети с применением силовой электроники // Энергия единой сети. 2017. № 1 (30). С. 52–66.

3. Jacobson M. Z., Delucchi M. A., Bauer Z. A. F., Goodman S. C., Chapman W. E., Cameron M. A., Bozonnat C., Chobadi L., Clonts H. A., Enevoldsen P., Erwin J. R., Fobi S. N., Goldstrom O. K., Hennessy E. M., Liu J., Lo J., Meyer C. B., Morris S. B., Moy K. R., O’Neill P. L., Petkov I., Redfern S., Schucker R., Sontag M. A., Wang J., Weiner E., Yachanin A. S. 100% clean and renewable wind, water, and sunlight all-sector energy roadmaps for 139 countries of the world // Joule. 2017. № 1. P. 1–14.

4. Xu J., Kjos O. S., Osen K. S., Martinez A. M. Na-Zn liquid metal battery // J. Power Sources. 2016. Vol. 332. P. 274–280.

5. Crabtree G., Kocs E., Trahey L. The energy-storage frontier: Lithium-ion batteries and beyond // MRS Bulletin. 2015. Vol. 40. P. 1067–1076.

6. Rohrmus D., Döricht V., Weinert N. Green factory supported by advanced carbon-based manufacturing // Procedia CIR P. 2015. Vol. 29. P. 28–33.

7. Tremel A., Wasserscheid P., Baldauf M., Hammer T. Techno-economic analysis for the synthesis of liquid and gaseous fuels based on hydrogen production via electrolysis // Intern. J. Hydrogen Energy. 2015. Vol. 40, iss. 35. P. 11457–11464.

8. Прохоров И. Ю. Роль структурных состояний ионных доноров в протонпроводящих мембранах на основе поливинилового спирта // Электрохим. энергетика. 2017. Т. 17, № 2. С. 89–98.

9. Yang C.-C., Lee Y.-J., Yang J. M. Direct methanol fuel cell (DMFC) based on PVA/MMT composite polymer membranes // J. Power Sources. 2009. Vol. 188, iss. 1. P. 30–37.

10. Sanglimsuwan A., Seeponkai N., Wootthikanokkhan J. Effects of concentration of organically modified nanoclay on properties of sulfonated poly(vinyl alcohol) nanocomposite membranes // Intern. J. Electrochemistry. 2011. Vol. 2011. Article ID 785282. 6 p.

11. Mehrer H. Diffusion in Solids: Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-Controlled Processes. Berlin: Springer, 2007. 645 p.

12. Прохоров И. Ю., Радионова О. И., Акимов Г. Я. Особенности кристаллизации нанокомпозитных мембран на основе ПВС // Наноструктурное материаловедение. 2013. Т. 9, № 1. С. 88–103.

13. Rahaman M., Aldalbahi A., Govindasami P., Khanam N. P., Bhandari S., Feng P., Altalhi T. A new insight in determining the percolation threshold of electrical conductivity for extrinsically conducting polymer composites through different sigmoidal models // Polymers. 2017. Vol. 9, iss. 10. Article ID 527. 17 p. DOI: 10.3390/polum9100527

14. Солнышкин Н. И. Теоретические основы электротехники. Основы теории электромагнитного поля. Псков: Изд-во Псков. гос. ун-та, 2013. 118 с.

Текст в формате PDF:
(downloads: 258)