Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Мембранное материаловедение. Топливные элементы

Содержание

8ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Мембранное материаловедение   проф. д.х.н. Ямпольский Ю.П.  д.х.н. Алентьев А.Ю.   ИНХС РАН 8ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Топливные элементы – междисциплинарная проблема ЭлектрохимияМембранный транспортКатализМатериаловедениеИнжениринг и проблемы энергетики КПД различных машин Причины высоких КПД в ТЭ Различные типы топливных элементов Щелочные топливные элементы Водородные ТЭ с Н+ проводящей мембраной Метанольные ТЭ с Н+ проводящей мембраной ТЭ на фосфорной кислоте ТЭ на расплавах карбонатов ТЭ на твердых оксидах Требования к мембранамНизкая стоимость (120-150oC, >10000 час Механическая стабильностьЭлектроизолирующие свойства Мембраны Nafion (a)  и Dow (b) Мембрана сулфонилимида (более проводящая чем Nafion) Мембрана Asahi Chemical Другие сульфированные мембранные материалы Материалы с остатками фосфорной кислоты Полибензимидазол – высокотемпературная мембрана Полимерная цепь Nafion Нано-структура Нафиона Влияние влажности на проводимость Нафиона Структура каталитического слоя Структура каталитического слоя Водные проблемы (water management)Состояние воды в мембране:	сольватация –SO3H групп	сольватация Н+	«объемная» водыДегидратация:	“асимметрия” образования воды;	температурный режим ( Стратегия получения Н2 Методы получения водорода (ископаемые топлива)Паровая конверсия природного газа:	CH4 + H2O ? CO Альтернативные методы получения водородаЭлектролизФотолиз водыВысокотемпературные ядерные (Не) реактора Термохимический цикл в Не ядерном реактореИсточник энергии – Не (~1000оС)2H2О + SO2 Фотохимическая генерация Н2 Методы очистки водородаМембраны:	Pd	полимерные мембраныХимические:дожигание: СО + 1/2O2 ? CO2реакция водяного пара: CO Хранение водородаГазовые баллоны (0,5 кг Н2)Жидкий водород (-253оС, теплопотери)Гидрирды металлов, нано-трубки и Весовая и объемная удельная плотность энергии ТЭ – будущие основные источники энергии
Слайды презентации

Слайд 2 8

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

8ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Слайд 3 СХЕМА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

СХЕМА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

Слайд 4 ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Слайд 5 Топливные элементы – междисциплинарная проблема

Электрохимия
Мембранный транспорт
Катализ
Материаловедение
Инжениринг и

Топливные элементы – междисциплинарная проблема ЭлектрохимияМембранный транспортКатализМатериаловедениеИнжениринг и проблемы энергетики

проблемы энергетики


Слайд 6 КПД различных машин

КПД различных машин

Слайд 7 Причины высоких КПД в ТЭ

Причины высоких КПД в ТЭ

Слайд 8 Различные типы топливных элементов

Различные типы топливных элементов

Слайд 9 Щелочные топливные элементы

Щелочные топливные элементы

Слайд 10 Водородные ТЭ с Н+ проводящей мембраной

Водородные ТЭ с Н+ проводящей мембраной

Слайд 11 Метанольные ТЭ с Н+ проводящей мембраной

Метанольные ТЭ с Н+ проводящей мембраной

Слайд 12 ТЭ на фосфорной кислоте

ТЭ на фосфорной кислоте

Слайд 13 ТЭ на расплавах карбонатов

ТЭ на расплавах карбонатов

Слайд 14 ТЭ на твердых оксидах

ТЭ на твердых оксидах

Слайд 15 Требования к мембранам
Низкая стоимость (

Требования к мембранамНизкая стоимость (120-150oC, >10000 час Механическая стабильностьЭлектроизолирующие свойства

барьерные свойства (Н2,О2, МеОН)
Термическая и химическая стабильность: >120-150oC, >10000

час
Механическая стабильность
Электроизолирующие свойства

Слайд 16 Мембраны Nafion (a) и Dow (b)

Мембраны Nafion (a) и Dow (b)

Слайд 17 Мембрана сулфонилимида (более проводящая чем Nafion)

Мембрана сулфонилимида (более проводящая чем Nafion)

Слайд 18 Мембрана Asahi Chemical

Мембрана Asahi Chemical

Слайд 19 Другие сульфированные мембранные материалы

Другие сульфированные мембранные материалы

Слайд 20 Материалы с остатками фосфорной кислоты

Материалы с остатками фосфорной кислоты

Слайд 21 Полибензимидазол – высокотемпературная мембрана

Полибензимидазол – высокотемпературная мембрана

Слайд 22 Полимерная цепь Nafion

Полимерная цепь Nafion

Слайд 23 Нано-структура Нафиона

Нано-структура Нафиона

Слайд 24 Влияние влажности на проводимость Нафиона

Влияние влажности на проводимость Нафиона

Слайд 25 Структура каталитического слоя

Структура каталитического слоя

Слайд 26 Структура каталитического слоя

Структура каталитического слоя

Слайд 27 Водные проблемы (water management)
Состояние воды в мембране:
сольватация –SO3H групп
сольватация

Водные проблемы (water management)Состояние воды в мембране:	сольватация –SO3H групп	сольватация Н+	«объемная» водыДегидратация:	“асимметрия” образования воды;	температурный режим (

Н+
«объемная» воды
Дегидратация:
“асимметрия” образования воды;
температурный режим (

стабильность
Увлажнение:
роль кроссовера;
“заливание” пор в электроде.


Слайд 28 Стратегия получения Н2

Стратегия получения Н2

Слайд 29 Методы получения водорода (ископаемые топлива)
Паровая конверсия природного газа:
CH4 +

Методы получения водорода (ископаемые топлива)Паровая конверсия природного газа:	CH4 + H2O ?

H2O ? CO + 3H2
CO + H2O = CO2

+ H2
Каталитический риформинг
C6H14 ? C6H6 + 4H2
Пиролиз
CnHm ? C2H4 + H2





Слайд 30 Альтернативные методы получения водорода
Электролиз
Фотолиз воды
Высокотемпературные ядерные (Не) реактора

Альтернативные методы получения водородаЭлектролизФотолиз водыВысокотемпературные ядерные (Не) реактора

Слайд 31 Термохимический цикл в Не ядерном реакторе
Источник энергии –

Термохимический цикл в Не ядерном реактореИсточник энергии – Не (~1000оС)2H2О +

Не (~1000оС)

2H2О + SO2 + J2 ? H2SO4 +

2HJ (при 900о)

2HJ ? J2 + H2 (при 450оС)

H2SO4 + SO2 + H2O + 1/2O2 (при 850oC)

Слайд 32 Фотохимическая генерация Н2

Фотохимическая генерация Н2

Слайд 33 Методы очистки водорода
Мембраны:
Pd
полимерные мембраны
Химические:
дожигание: СО + 1/2O2 ?

Методы очистки водородаМембраны:	Pd	полимерные мембраныХимические:дожигание: СО + 1/2O2 ? CO2реакция водяного пара:

CO2
реакция водяного пара: CO + H2O = CO2 +

H2
метанирование: СO + 3H2 ? CH4 + H2O
Адсорбционные

Слайд 34 Хранение водорода
Газовые баллоны (0,5 кг Н2)
Жидкий водород (-253оС,

Хранение водородаГазовые баллоны (0,5 кг Н2)Жидкий водород (-253оС, теплопотери)Гидрирды металлов, нано-трубки

теплопотери)
Гидрирды металлов, нано-трубки и т.п.
Химические источники Н2:
СН3ОН, СН4,

НС, биомасса.

Слайд 35 Весовая и объемная удельная плотность энергии

Весовая и объемная удельная плотность энергии

  • Имя файла: membrannoe-materialovedenie-toplivnye-elementy.pptx
  • Количество просмотров: 123
  • Количество скачиваний: 0