Сборник тезисов докладов
ПОЛУЧЕНИЕ ТОТЭ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ
жүктеу/скачать 6,55 Mb. Pdf көрінісі
|
proceedings 2020
| ПОЛУЧЕНИЕ ТОТЭ МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ
М.Р Асайед омар, Н.Ф Кашапов, А. Аяши омар Казанский (Приволжский) федеральный университет, Россия, г. Казань, 420008 E-mail: Mohamad.raja9090@gmail.com
Среди множества задач, решаемых в области водородной энергетики, ключевой является создание высокоэффективных и дешевых электрохимических генераторов на основе топливных элементов (ТЭ) - это электрохимические устройства, которые преобразуют химическую энергию в топливе непосредственно в электрическую энергию, обеспечивая выработку электроэнергии с высокой эффективностью и низким воздействием на окружающую среду [1].
В этой работе мы рассматриваем последние исследования и открытия, связанные с твердооксидными топливными элементами (ТОТЭ), с точки зрения типов, методов изготовления и испытаний, а также предложения по созданию элемента с высокой эффективностью. ТОТЭ представляет собой многослойную электрохимическую систему, основными функциональными элементами которой являются пористые керамические электроды – анод и катод, обладающие электронной (дырочной) проводимостью, и разделяющий их твердый газоплотный электролит. Принцип работы ТОТЭ зависит от типа используемого электролита [2]. Либо это электролит, который проводит ионы кислорода. Это означает, что при применении внешней нагрузки к элементу кислород будет восстанавливаться на стороне пористого элемента катода (Катод обычно представляет собой оксид, который катализирует реакцию восстановления кислорода) и давать ионы кислорода, которые проходят через электролит, к аноду, чтобы взаимодействовать с топливом и образовывать воду и углекислый газ, согласно следующим уравнениям: Анод :
2 𝑂 2 + 2е ⇔ 𝑂 −2 , Катод: 1 2 𝑂 2 + 𝐻 2 ⇔ 𝐻
2 𝑂 ,Общий : 𝐻 2 + 𝑂 −2 ⇔ 𝐻 2 𝑂 +
2𝑒 −2 . Альтернативно можно использовать протонопроводящий твердый электролит, на аноде )Анод катализирует окисление топлива, либо водорода) окисляется водород H 2 с образованием протонов, которые впоследствии реагируют с кислородом и формирует воду, как показано в уравнениях: Анод:
1 2 𝑂 2 + 2𝐻 + + 2𝑒
− ⇔ 𝐻
2 𝑂 , Катод: : 𝐻 2 ⇔ 2𝐻 + + 2𝑒 − . В настоящее время в лаборатории плазмы и нанотехнологий Инженерного института Казанского федерального университета ведутся работы по созданию твердооксидных топливных элементов плоского типа с использованием установки реактивного магнетронного распыления. Мы также стараемся производить ячейку в соответствии с международными стандартами и пробуем материалы, перечисленные в следующей таблице, чтобы получить ячейку с высокой эффективностью.
жүктеу/скачать 6,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|