Протонообменные мембраны для водородно-воздушных топливных элементов

Главная » Литература » Статьи » Протонообменные мембраны для водородно-воздушных топливных элементов
Автор: Добровольский Ю.А.
Год издания: 2006

В связи с обостряющейся проблемой глобального энергетического кризиса наиболее остро стоит вопрос о поисках альтернативных источников энергии, таких как топливные элементы (ТЭ). В последние годы в мире наблюдается устойчивая тенденция к переходу от классических топливных элементов с жидким электролитом к топливным элементам на основе полимерной протонообменной мембраны.
 
В водородно-воздушном (водородно-кислородном) топливном элементе происходит конверсия водорода и кислорода из воздуха в электроэнергию, тепло и воду. Основным достоинством такого ТЭ по сравнению с другими водородно-кислородными источниками энергии является возможность прямого превращения большей части выделившейся энергии в электрическую. Считается, что КПД таких элементов может быть более 80 % [1]. Стоит отметить, что КПД уже разработанных полимерных ТЭ редко превышает 40 % (что, однако, выше КПД тепловых машин). Электрохимическая реакция между водородом и кислородом разделена в пространстве и протекает на электродах мембранно-электродного блока.
 
В последнее время все большее развитие получают топливные элементы, в которых в качестве топлива используются спирты (метанол, этанол, глицерин и др.) или карбоновые кислоты (чаще всего муравьиная). Наибольшее количество публикаций посвящено разработке метанольно-воздушных ТЭ в связи с компактностью и удобством хранения топлива. Пока удельные характеристики таких ТЭ на порядки ниже, чем у водородно-воздушных, что связано как с низкой активностью используемых анодных катализаторов, так и высокой проницаемостью используемых протонообменных мембран по спиртам.
Скачать файл -