Водородная энергетика

Изучены физико-химические свойства растворов литиевых солей в смесях сульфолана с диметилдисульфидом. Установлено, что введение диметидисульфида (5–10 мас. %) в сульфолановые растворы перхлората и трифторметансульфоната лития приводит к увеличению их электропроводности, снижению вязкости и уменьшению энергий активации электропроводности и вязкого течения. Уменьшение корригированной электропроводности сульфолановых растворов литиевых солей при введении диметилдисульфида указывает на снижение степени электролитической диссоциации литиевых солей.

Разработан метод формирования электродных структурированных микросистем на основе титановой фольги для применения в электрохимических устройствах хранения энергии. Метод включает трехстадийную химическую обработку поверхности титановой фольги: травление в концентрированной HCl для создания микрорельефа, обработку в водном растворе KOH для формирования слоя полититаната калия и последующее модифицирование в растворе сульфата марганца с термообработкой при 750°C.

Анализ электрохимического импеданса литий-серных ячеек затруднен сложностью протекающих в них процессов. В ячейках одновременно происходят как электрохимические процессы, так и процессы массопереноса на литиевом и серном электродах, а также в объеме электролита. Проведен сравнительный анализ функций распределения времен релаксаций симметричных ячеек Li||Li, S||S и полной литий-серной ячейки.

При циклировании безанодных натриевых аккумуляторов возникает проблема несбалансированных объемных изменений разноименных электродов, что приводит к объемным изменениям аккумулятора в целом. При заряде отрицательного электрода увеличение объема составляет 0.88 см3 /А·ч. В настоящей работе оценено уменьшение объемов при заряде положительных электродов на основе ванадофосфата натрия, фторванадофосфата натрия, гексацианоферрата натрия и натрированного сульфида железа Na1.5FeS2.

Несущие электролиты для твердооксидных топливных элементов были изготовлены с использованием струйной 3D-печати и послойной лазерной обработки печатных композиций на основе оксида церия, допированного самарием Ce0.8Sm0.2O1.95 с последующим термическим спеканием. Образцы были охарактеризованы методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и импедансной спектроскопии. Проведены измерения микротвердости по Виккерсу и статичные испытания на трехточечный изгиб.

В данной работе был исследован микротрубчатый элемент с воздушным электродом на основе LNO-SDC, изготовленный с помощью метода фазовой инверсии. Микроструктура единичных элементов была охарактеризована с использованием сканирующей электронной микроскопии. Электрохимические показатели были измерены в режиме совместного электролиза водяного пара и углекислого газа. Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности микротрубчатого элемента.

В настоящее время большое количество работ по тематике щелочного электролиза воды проводится с целью снижения энергозатрат для реакции выделения водорода и реакции выделения кислорода. Данная работа посвящена способам формирования высокодисперсного композитного покрытия на поверхности пеноникеля и методикам формирования би- и трехкомпонентных каталитических сплавов на основе молибдена методом гальванического электроосаждения.

Исследована электрохимическая активность катодов из никелевой сетки, активированных электрокатализаторами из химически осаждённых покрытий Ni-S-Fe. Максимальная величина снижения перенапряжения при плотности тока 6 кА/м² и температуре 70°C составляет 0.34 В. Сравнение электрохимической активности таких катодов с аналогичными катодами, описанными в научной литературе, показало, что при одинаковой температуре и одинаковом перенапряжении реализуется плотность тока в два раза больше, чем для известных электродов.