Основы водородной энергетики, Мошников В.А., Теруков Е.И., 2010

Основы водородной энергетики, Мошников В.А., Теруков Е.И., 2010.

   Рассмотрены основные физические принципы работы топливных элементов. а также современное состояние и основные физические проблемы водородной энергетики. Описаны методы исследования и характеризации основных компонентов топливных элементов.
Предназначено специалистам, работающим в областях электроники и альтернативной энергетики, может быть полезно аспирантам и студентам, обучающимся по направлениям «Электроника и микроэлектроника» и «Нанотехнология».
Подготовлено при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», государственный контракт № П2279 от 13.11.2009.




Краткая история развития топливных элементов.
Принцип действия топливных элементов был открыт в 1839 г. английским ученым У. Гроувом, который обнаружил, что процесс электролиза - разложения воды на водород и кислород посредством электрического тока обратим, т. е. водород и кислород можно объединять в молекулы воды без горения, но с выделением тепла и электрического тока [3]. Прибор, в котором удалось провести такую реакцию, У. Гроув назвал «газовой батареей», которая представляла собой первый топливный элемент. Несмотря на это изобретение, в течение последующих 100 лет практического применения эта идея так и не нашла, а была лишь научной диковиной.

В 1937 г. профессор Ф. Бэкон начал работы над своим топливным элементом. К концу 1950-х гг. он разработал стек из 40 топливных элементов, имеющий мощность 5 кВт. Этот стек мог быть применен для обеспечения энергией сварочного аппарата или грузоподъемника [4]. Щелочную топливную батарею ученый запатентовал в 1959 г. Она работала при высоких температурах (200 °С и более) и давлениях (20...40 бар) и была достаточно массивна и тяжела.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА.
1.1. Краткая история развития топливных элементов.
1.2. Топливный элемент.
1.3. Достоинства и недостатки топливных элементов.
1.4. Типы топливных элементов.
1.5. Принцип работы твердополимерного топливного элемента.
1.6. Применение топливных элементов.
Литература.
2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.
2.1. Методы получения водорода и материалы для хранения водорода.
2.2. Твердополимерные электролиты, мембраны.
2.3. Высокоэффективные катализаторы для топливных элементов.
2.4. Топливные элементы.
2.5. Суперионные проводники и материалы композиционных электродов топливных элементов.
2.6. Литиевые источники тока и суперконденсаторы.
Литература.
3. МЕМБРАНЫ ТИПА «НАФИОН». СТРОЕНИЕ, МОДЕЛИ, СВОЙСТВА.
3.1. Процессы в полимерной электролитической мембране.
3.2. Процессы в каталитических областях.
Литература.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕМБРАННО-ЭЛЕКТРОДНЫХ БЛОКОВ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
4.1. Мембранно-электродный блок.
4.2. Компоненты мембранно-электродного блока.
4.3. Новейшие технологии в области носителей катализаторов.
4.4. Изготовление мембранно-электродных блоков.
Литература.
5. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
Литература.
6. ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
6.1. Электропроводящие полимеры.
6.2. Использование электропроводящих полимеров в различных узлах низкотемпературных топливных элементов.
6.3. Получение катализаторов платиновой группы на полимерных носителях.
6.4. Каталитические слои.
6.5. Модификация протонпроводящих мембран типа «Нафион».
6.6. Сборка мембранно-электродного блока.
6.7. Биполярные пластины.
Литература.
7. ЗОЛЬ-ГЕЛЬ-НАНОКОМПОЗИТЫ - ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЕМБРАН И КАТАЛИТИЧЕСКИХ СЛОЕВ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
Литература.
8. ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ И ИМПЕДАНСОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
8.1. Вольт-амперные характеристики топливных элементов.
8.2. Метод электрохимического импеданса.
Литература.
9. ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
9.1. Применение методов электронной микроскопии для изучения структуры каталитических слоев.
9.2. Исследование ансамблей каталитических частиц методами сканирующей зондовой микроскопии.
9.3. Изучение диффузии зарядов в ансамблях каталитических наночастиц Pt различной плотности.
9.4. Исследование токовых характеристик сборок каталитических слоев и протонпроводящих мембран.
Литература.
10. СУПЕРКОНДЕНСАТОРЫ - СОВРЕМЕННЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.
10.1. Накопление энергии и современная энергетика.
10.2. Способы накопления электроэнергии. Общие положения.
10.3. Материалы для накопителей электрической энергии. Применение нанотехнологий.
10.4. Измерение параметров и контроль суперконденсаторов.
10.5. Исследование ионисторов методом циклической вольт-амперометрии.
10.6. Сравнение эксплуатационных характеристик. Применение суперконденсаторов.
Литература.
11. ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.
Литература.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ И САМООБРАЗОВАНИЯ.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы водородной энергетики, Мошников В.А., Теруков Е.И., 2010 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Мошников :: Теруков :: водородная энергетика :: водород :: топливо