140 likes | 342 Views
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Физический факультет Кафедра полимеров и кристаллов. Роль функциональных добавок в активном слое электродов топливных элементов с полимерной мембраной. Научный руководитель: Галлямов Марат Олегович.
E N D
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Физический факультет Кафедра полимеров и кристаллов Роль функциональных добавок в активном слое электродов топливных элементов с полимерной мембраной Научный руководитель: Галлямов Марат Олегович Курсовая работа студента 2 курса Зефирова Вадима Викторовича
Введение Развитие водородной энергетики
Основные принципы работы топливных элементов Полимерная мембрана Анод Катод
Цели оптимизации работы электродов • - увеличение термохимической стабильности • - повышение протонной и электронной проводимости • - увеличение активной поверхности катализатора • - улучшение распределения катализатора по поверхности подложки
Методы оптимизации работы электродов • -изменение морфологии углеродной подложки • -применение добавок к углеродной подложке • -замена углеродной подложки неуглеродной
Изменение морфологии подложки a – углеродные нановолокна b – углеродные нанотрубки
Применение добавок к углеродной подложке
Добавление на катод Добавление на анод
Замена углеродной подложки неуглеродной
Платиновые нанотрубки Процесс изготовления нанотрубок
Выводы • - Выделено три основных метода оптимизации электродов: изменение морфологии углеродной подложки, применение добавок к углеродной подложке и замена углеродной подложки неуглеродной. • - Показано, что в результате изменения морфологии подложки производительность электродов действительно возрастает, но полного исключения коррозии углерода достичь не удаётся. • - Применение добавок к подложке позволяет оптимизировать регуляцию влажности, а так же повысить электронную и протонную проводимость на электродах. • - Замена углеродной подложки неуглеродной позволяет полностью решить проблему коррозии углерода, а так же может повысить активную поверхность катализатора. Но зачастую такие подложки дороже и труднее в изготовлении. • - Наиболее перспективным методом оптимизации видится метод, сочетающий как замену углеродной подложки неуглеродной, так и модификацию его морфологии.