Топливные элементы с полимерной мембраной

Материалы к курсу по основам топливных элементов. — М.: Физический факультет МГУ, 2014. — 72 с. — ISBN 978-5-600-00346-0В настоящем пособии изложены основные принципы устройства и работы топливных элементов с полимерными мембранами — как на базе твердополимерных электролитов (Нафион и его аналоги, углеводородные полимерные сульфокислоты), так и полибензимидазольных матриц с жидким электролитом - фосфорной кислотой. Изложена роль полимерной мембраны, а также способы улучшения ее функциональности переходом к композитным материалам. Рассмотрены основные подходы к дизайну активных слоев, а также разработке материалов катализаторов для них. Кратко очерчены перспективы создания энергоустановок на базе данного класса топливных элементов. Пособие ориентировано в помощь студентам и аспирантам, слушающим курсы по топливным элементам.СодержаниеВведениеТопливные элементы с твердополимерным электролитомСтруктура мембранно-электродного блокаРоль полимерной мембраны, характеристики мембранТипы полимерных мембранПерфторированные сульфокислотыУглеводородные сульфокислотыКонтроль баланса воды в МЭБТепловой баланс, утилизация теплаДеградационная устойчивость полимеров мембран ТЭКомпозитные полимерные мембраныВлияние примесей в реагентах на работу ТЭПотенциальные преимущества от повышения температуры работы МЭБВозможности увеличения рабочей температуры МЭБКонцепция самоувлажнения WatanabeРегуляторы присутствия водыТвердые и жидкие протон-проводящие допантыСопряжение мембраны и электродовДизайн активных слоев электродовНосители для каталитического материалаДеградационная устойчивость катализаторов в АСГазодиффузионные слоиСборка батарей и энергоустановокТопливные элементы с фосфорнокислым электролитомОбщая характеристика среднетемпературных ФКТЭНеорганическая матрица-сепаратор для ФК электролитаПроблемы ФКТЭ с неорганической матрицейПолимерная матрица-сепаратор для ФК электролитаПолибензимидазолыАльтернативные полимерные матрицыКомпозитные полимерные матрицыСтруктура электрода для ФКТЭХарактеристики МЭБ с полимерной матрицей-сепараторомЭнергоустановки на основе ФКТЭЭнергоустановки PureCell разработки компании UTC PowerЭнергоустановки FP компании Fuji ElectricТекущий статус и перспективы развития ТЭ на основе полимерной матрицыЛитература