химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

мм, плазмопламенным напылением - слой электролита (ZrO2)0 92 (Y2O3)0 q8 толщиной 0,25 мм, газопламенным методом - слой катода из LaCo03 толщиной 0,19 мм. Коммутационный слой состоит из сплава NiAl (массовая доля никеля 4,5%, алюминия 95,5%) или из смеси сплава NiAl (массовая доля 65%) и ZrOj, стабилизированного СаО (массовая доля 35%), и наносится плазменным напылением. Удельное сопротивление, Ом • м, слоев составляло: 0,2 - катодного и 0,015 - анодного. При температуре 1000 °С была достигнута плотность мощности 3 кВт/мг при использовании кислорода и водорода.

В институте Электрохимии Уральского отделения АН СССР [35, т. 2, с. 177-179] разработаны ТЭ с пористыми металлическими анодами, с катодами на основе смешанных оксидов и электролитом на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. При температуре 850°С получена уДельная мощность до 1,5 кВт/м2 при работе на водороде и конвертированном природном газе. Испытаны батареи ТЭ мощностью 200 Вт и 1 кВт.

В Аргоннской национальной лаборатории (США) [45, с. 1634; 97, с. 74-77] предложен новый, более компактный, ТЭ - монолитный. Основой ТЭ служит лента твердого электролита, согнутая зигзагообразно, на одну сторону ленты наносится материал катода (манганит лантана), на другую - материал анода (кермет системы никель - диоксид циркония) (рис. 2.13). Газовые камеры разъединяются, а катод с анодом разных элементов элект-90 щью

Холшины катода, твердого электролита и анода составляют 0025-0,1 мм. Благодаря малой толщине твердого электролита

существенно снижаются омические потери в ТЭ. Удельная активная площадь поверхности электродов, отнесенная к единице объема элемента, весьма велика, до 1000 м2/мэ. Поэтому удельная плотность мощности на единицу объема ТЭ может быть на два порядка выше, чем у ТЭ традиционной трубчатой конструкции. Возможность создания таких ТЭ определяется в первую очередь разработкой технологии получения керамических лент сложной формы. На первом этапе использовались методы литья и экструзии. Изготовлен и испытан в течение 250 ч двухэлементный модуль с площадью поверхности электродов 9 см2.

Как следует из рассмотренного выше, решены -некоторые проблемы ТЭТОЭ; созданы электроды без платиновых катализаторов, найдены материалы межэлементных соединений, испытаны элементы с ресурсом 5000 ч и выше. Однако предстоит еще большая работа по снижению стоимости ТЭ, улучшению его характеристик, особенно повышению ресурса (примерно на порядок). При интенсивной работе на это потребуется не менее пяти лет.

2.6. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ (ЭХГ)

Устройство ЭХГ зависит от его значения, типа ТЭ и вида Топлива. Однако любой ЭХГ имеет в своем составе батарею (батареи) ТЭ, подсистемы подачи реагентов, отвода продуктов реакции и тепла, подсистему автоматики.

2.6.1. Батареи ТЭ. Для увеличения тока и (или) напряжения электрически соединяют параллельно или последователь-Но, образуя батарею ТЭ. Выбор схем электрического соединения определяется напряжением, мощностью и требованиями по

91 надежности ЭХГ. Батареи ТЭ имеют подсистему ввода реаген. тов и распределения их по элементам. Используется последа, вательное, параллельное и последовательно-параллельное (каскадное) соединение элементов по реагентам [12]. Аналогичным образом осуществляется соединение элементов по газообразным продуктам реакции.

Батареи ТЭ с циркулирующим раствором электролита имеют подсистему ввода в батарею ТЭ, вывода из батареи ТЭ и распре, деления раствора по элементам. Циркуляция раствора электролита, обеспечивая вывод продуктов реакции и тепла, имеет ряд нежелательных последствий для ЭХГ, в том числе усложнение ЭХГ и появление токов утечек в батарее ТЭ с последовательным соединением ТЭ.

Токи утечек возникают через систему коллекторов, подводящих и отводящих раствор электролита. Из-за токов утечек возрастают скорости коррозии металлических деталей, входящих в контур раствора электролита, снижаются напряжение и фарадеевский КПД батареи ТЭ. Общее снижение КПД ЭХГ вследствие токов утечек может достигать 0,5-5%. Из-за токов утечек, снижения скорости или прекращения подачи реагентов, резкого ухудшения активности электродов возможна пере-полюсовка одного или нескольких ТЭ, это приводит к уменьшению напряжения батареи, перерасходу реагентов, а иногда - к образованию взрывоопасных смесей. Токи утечек можно сни- « зить путем уменьшения числа последовательно соединенных * элементов, повышения электрического сопротивления коллекторов. Радикальным приемом уменьшения токов утечек является отказ от циркуляции раствора электролита.

Батарея ТЭ может также иметь устройства для отвода тепла, например циркулирующий через ТЭ или блоки ТЭ теплоноситель или тепловые трубы. Таким образом, батарея ТЭ представляет собой сложную систему, содержащую кроме ТЭ ряд вспомогательных подсистем, а также концевые платы, стяжки и корпус. Масса и объем батереи ТЭ равны сумме масс и объемов ТЭ, пропорциональных суммарной габаритной площади электродов, и масс и объемов вспомогательных устройств.

Обычно

страница 29
< 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
металлочерепица цена за квадрат
ASA5506-K8
вднх роботы
оттеночные линзы с диоптриями

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
(18.08.2017)