химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

ямой контакт. В некоторых случаях элементы и ячейки наряду с ионным проводником содержат сепараторы, разделяющие анодное и катодное отделения ячейки. В качестве таких сепараторов используются вещества с высокой пористостью (g = 0,4 + 0,88) и с радиусом пор от 10"2 до 102 мкм. Эффективные удельная электрическая проводимость и коэффициент диффузии пористых сепараторов могут быть определены по тем же уравнениям, что и пористых электродов, например п0 уравнениям (1.80)—(1.82). Коэффициент ослабления переноса е у большинства применяемых сепараторов лежит в пределах 0,15-0,5 [11].

В качестве сепараторов используются пористые материалы на основе асбеста, вулканизованного каучука (мипора), поливи-нилхлорида (мипласта, порвика, поровинила), полипропилена, полиэтилена, гидратцеллюло'зы (целлофана), стекловолокна и других материалов.

Глава вторая ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ЭНЕРГИИ

2.1. ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Процессы генерации электроэнергии происходят в ТЭ (§ 1.1). Принципиальная схема ТЭ очень проста (см. рис. 1.1,6). Однако электрохимические реакции, процессы массопереноса в электродах и в элементе исключительно сложны (§ 1.3-1.5). Поэтому несмотря на полуторавековую историю ТЭ, многие их проблемы еще не решены.

Впервые генерацию тока за счет водорода и кислорода, выделяющихся на платиновых электродах при электролизе раствора кислоты, после отключения внешней нагрузки наблюдал У. Гроув в 1839 г. Позднее он демонстрировал небольшую батарею элементов. Однако из-за очень низких характеристик элементы Гроува не имели практического значения. В 1894 г. В. Оствальд выдвинул идею использования ТЭ для крупномасштабной генерации электроэнергии с использованием угля.

53

Несмотря на участие в работах по созданию таких ТЭ многих ученых, в том числе Нернста, Баура, Габера и других, эту идею не удалось реализовать. Интерес к ТЭ возродился в 40-50 годах XX века в связи с новыми требованиями к химическим источникам тока. Существенные результаты в развитии ТЭ достигнуты за последние 30 лет. Этим достижениям способство. вали успехи электрохимической кинетики и электрокатализа (А.Н. фрумкин, Я.М. Колотыркин, Б.Б.Дамаскин, В.Е. Ка-заринов, О.А. Петрий, P.P. Догонадзе, Ю.Б. Васильев, A.M. Куз-нецов, Б.И. Подловченко, Дж. Бокрис, Р. Парсонс, М. Брайтер и др.). Развитию ТЭ способствовала потребность в новых источниках энергии для космической техники, транспорта, океанотех-ники и других областей.

Существенных результатов в разработке ТЭ достигли Ф. Бэкон (среднетемпературные ТЭ с никелевыми пористыми электродами), Э. Юсти (электроды со скелетным катализатором), К. Кордеш (ТЭ с угольными электродами), Б. Варшавский (элементы плотноупакованной конструкции), В. Фильштих (общие вопросы ТЭ), К. Визенер (электродыс органическими катализаторами) и др. Важный вклад в развитие теории ТЭ внесли советские ученые B.C. Багоцкий, O.K. Давтян. B.C. Даниель-Бек, Н.С. Лидоренко, Г.Ф. Мучник, А.Г. Пшеничников, М.Р. Та-расевич, Ю.А. Чизмаджев, Ю.Г. Чирков и др.

2.1.1. Основные виды ТЭ. К настоящему времени разработано большое число различных ТЭ, которые можно классифицировать по различным признакам: по реагентам и способам их использования, ионным проводникам, катализаторам и температуре. Название ТЭ зачастую получают по типу реагентов, например воздушно-водородные, кислородно-гидразинные. По принципу использования реагентов ТЭ подразделяются на первичные и регенеративные. В первичных ТЭ реагенты окисляются и восстанавливаются непосредственно в ТЭ. Продукты реакции затем не используются. Продукты же реакции регенеративных ТЭ превращаются в регенераторах в исходные окислители и восстановители [7, 65]. Для регенерации используются тепло (элементы с термической регенерацией), световая, энергия (элементы с фотохимической регенерацией), химическая энергия топлива и окислителя (редокс-элементы). К специальному типу относятся биохимические ТЭ, в которых используются биохимические катализатооы [2, 12, 42]. Предло54 жены также полутопливные элементы, промежуточные между Г]Э и ТЭ, у которых один электрод растворимый, как в ПЭ, второй - нерастворимый, как в ТЭ. В качестве примера можно привести элементы систем: пероксид водорода - алюминий, вода - литий, воздух - цинк [9]. Подробное рассмотрение регенеративных, полутопливных и специальных видов элементов выходит за пределы настоящей книги из-за их высокой стоимости или малой мощности.

По температуре все ТЭ условно подразделяются на низкотемпературные, среднетемпературные и высокотемпературные. Низкотемпературные ТЭ работают при температурах до 100°С, среднетемпературные - при 100-250°С, высокотемпературные -при 500-1000°С. В зависимости от температуры применяют и ионные проводники. В низкотемпературных ТЭ могут использоваться водные растворы электролитов, матричные электролиты и ионнообменые мембраны. Высокой ионной проводимостью обладают растворы щелочей и кислот (§ 1.6), поэтому в ТЭ используются растворы КОН или H2S04 в свободном виде или в виде матричного электролита. В среднетемпературных ТЭ испол

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Скачать книгу "Электрохимическая энергетика" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Купить апартаменты в жилом комплексе Сытинский
стоимость участка на новой риге
спектакль леди ночь в питере в декабре 2017-январе 2018
поражение кожи при скв

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.12.2017)