Топливные элементы с твердым электролитом (H01M8/10)
H01M8/10 Топливные элементы с твердым электролитом(138)
Изобретение относится к области электрофоретического осаждения слоя твердого электролита на непроводящую пористую подложку и может быть использовано для изготовления твердооксидных топливных элементов с тонкопленочным электролитом.
Изобретение относится к области электрофоретического осаждения слоя твердого электролита на непроводящую плотную или пористую подложку с использованием подслоя платины и может быть использовано для изготовления твердооксидных топливных элементов с тонкопленочным электролитом.
Изобретение относится к топливным элементам, а именно к многофункциональной основе для мембранно-электродного блока твердооксидного топливного элемента, которая одновременно может использоваться в качестве несущей опорной конструкции для мембранно-электродного блока, газового канала для подвода топлива к аноду и отводу от него продуктов реакции, катализатора преобразования топлива и, в определенных случаях, токопровода.
Изобретение относится к полимерам, содержащим фторсульфонильные группы. Предложен полимер, содержащий фторсульфонильные группы, имеющий звенья формулы u1, где RF1 и RF2 представляют собой C1-3 перфторалкиленовую группу.
Изобретение относится к высокотемпературным электрохимическим устройствам (ЭХУ) с твердым оксидным электролитом, таким как электрохимические генераторы (топливные элементы), кислородный насос, электролизеры получения кислорода и водорода из CO2 и H2O и т.п.
Изобретение относится к топливным элементам, в частности к электрогенерирующим установкам на топливных элементах, предназначенным для использования в качестве мобильных (переносных, передвижных) и/или стационарных установок, в том числе периодически работающих в безвоздушных средах, например в морских подводных роботехнических комплексах.
Изобретение относится к мезопористому углероду, имеющему бисерную структуру, в которой соединены первичные частицы с мезопорами. При этом средний размер первичных частиц мезопористого углерода составляет от 7 до 300 нм и получается путем измерения длины в направлении малой оси ста и более случайно выбранных первичных частиц под микроскопом и вычисления среднего значения, диаметр мезопор составляет от 2 до 10 нм; средняя толщина стенок мезопор составляет от 3 до 15 нм; объем пор мезопористого углерода составляет от 0,2 до 3,0 мл/г и насыпная плотность мезопористого углерода составляет от 0,03 до 0,3 г/см3, и измеряется в соответствии с Японскими промышленными стандартами (JIS) Z.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к мембранно-электродному блоку (МЭБ), преимущественно для низкотемпературных топливных элементов с органической твердополимерной мембраной. Увеличение ресурсных показателей и надежности работы МЭБ является техническим результатом изобретения, который достигается за счет плотного зажатия мебраны по всей ее поверхности между электродами из прочного углеграфитового материала, а также выполнения со стороны подвода газовых сред уплотнительных прокладок, расположенных по периферийной части каждого электрода.
Изобретение относится к мономерной композиции и к способу получения фторированного полимера, с помощью которой может быть получен фторированный полимер с высокой молекулярной массой. Мономерная композиция включает особый циклический мономер и ингибитор полимеризации, при этом ингибитор полимеризации представляет собой ингибитор полимеризации, который удовлетворяет следующим требованиям: (a) представляет собой 6-членный ненасыщенный циклический углеводород, имеющий от 1 до 4 заместителей, (b) имеет в качестве заместителя по меньшей мере один тип заместителя, выбранный из группы, состоящей из трет-бутильной группы, метильной группы, изопропенильной группы, оксогруппы и гидроксигруппы, (c) в случае, когда ингибитор полимеризации имеет оксогруппу в качестве одного типа заместителя, один или более других заместителей, отличных от оксогруппы, представляют собой трет-бутильную группу и метильную группу, и (d) в случае, когда ингибитор полимеризации имеет гидроксигруппу в качестве заместителя, число гидроксигрупп равно одной.
Изобретение относится к способу сушки топливного элемента и устройству для сушки топливного элемента. Способ сушки топливного элемента содержит фиксацию топливного элемента с разделительными пластинами, выходящими на поверхность топливного элемента под заранее определенным углом, и подачу воздуха на топливный элемент под углом в диапазоне 5° или более и 85° и менее относительно поверхности разделительной пластины топливного элемента, зафиксированного под заранее определенным углом.
Изобретение относится к ячейке топливного элемента. Согласно изобретению ячейка топливного элемента содержит связующий слой; между первым сепаратором и внешним периферийным краевым участком первого газодиффузионного слоя расположен связующий слой, соединяющий первый сепаратор с внешним периферийным краевым участком; между первым сепаратором и внешним периферийным краевым участком мембранно-электродной сборки расположен связующий слой, соединенный с внешним периферийным краевым участком мембранно-электродной сборки; и между первым сепаратором и несущим каркасом и/или между вторым сепаратором и несущим каркасом расположен связующий слой, соединяющий несущий каркас и сепаратор.
Изобретение относится к ячейке топливного элемента. Согласно изобретению ячейка топливного элемента содержит первый газодиффузионный слой, уложенный на первую поверхность мембранно-электродной сборки таким образом, чтобы его внешний периферийный краевой участок выступал от первой поверхности мембранно-электродной сборки.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к элементам батарей среднетемпературных электрохимических устройств для получения электроэнергии, и может быть использовано для создания твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ).
Изобретение относится к твердооксидным топливным элементам (SOFC) на металлической подложке, батареям топливных элементов, способу их изготовления. В SOFC согласно изобретению используется разбавленный электролит и барьерные слои для предотвращения возникновения специфических типов коррозии металлической подложки.
Предложена система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента, где (1) устройство для электролиза водного раствора щелочи и щелочной топливный элемент соединены друг с другом, (2) раствор электролита, получаемый смешиванием сырьевой воды и водного раствора щелочи с приведением смеси к концентрации от 5 до 60 мас.%, и количество воды, соответствующее потерям воды в результате электролитической обработки, подают в устройство для электролиза водного раствора щелочи и осуществляют непрерывную электролитическую обработку, при этом концентрацию щелочи поддерживают на уровне исходной концентрации от 5 до 60 мас.%, а раствор электролита рециркулируют для снижения объема сырьевой воды, образования газообразного кислорода в анодном отделении устройства для электролиза водного раствора щелочи и образования газообразного водорода в катодном отделении устройства для электролиза водного раствора щелочи, (3) раствор электролита, приготовленный из водного раствора щелочи, приведенный к концентрации от 5 до 60 мас.%, и газообразный кислород и газообразный водород, образующиеся при посредстве устройства для электролиза водного раствора щелочи, подают в щелочной топливный элемент, по меньшей мере часть газообразного кислорода и газообразного водорода используют для выработки электрической мощности при помощи щелочного топливного элемента, электрическую энергию и воду накапливают, и (4) накопленную электрическую энергию подают в устройство для электролиза водного раствора щелочи для использования в качестве его источника электрической мощности, а часть накопленной воды или всю накопленную воду подают в циркуляционную линию раствора электролита в устройстве для электролиза водного раствора щелочи для продолжения электролитической обработки, в результате чего часть каждого из: электрической энергии, требующейся устройству, предназначенному для электролиза водного раствора щелочи, и щелочному топливному элементу, газообразного водорода и газообразного кислорода, служащих в качестве сырьевых материалов для электрической энергии, и количества воды, соответствующего потерям воды в результате электролитической обработки, эффективно используются, будучи при этом циркулирующими в системе обработки воды.
Настоящее изобретение относится к электродному катализатору для топливного элемента, содержащему углеродный носитель (11) с порами (13) и частицы катализатора, содержащие платину или платиновый сплав и нанесенные на углеродный носитель (11).
Изобретение относится к каталитическому слою для топливных элементов и способу его получения. Согласно изобретению каталитический слой для топливного элемента содержит углеродный носитель с порами, металлический катализатор, нанесенный на углеродный носитель, и иономер, покрывающий углеродный носитель, в котором длина кристаллов углеродного носителя составляет не менее 6 нм, и покрытие металлического катализатора иономером составляет 55-65%; и способ получения каталитического слоя для топливного элемента содержит термообработку углеродного носителя с порами в атмосфере инертного газа так, чтобы длина кристалла углеродного носителя становилась не менее 6 нм, термообработку термообработанного углеродного носителя в атмосфере кислорода, чтобы активировать углеродный носитель, позволяя активированному углеродному носителю нанести металлический катализатор, смешивание углеродного носителя с нанесенным металлическим катализатором и иономером, чтобы покрыть углеродный носитель иономером, и формирование каталитического слоя для топливного элемента с использованием углеродного носителя, покрытого иономером.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрохимическим конденсаторам, не содержащим жидких компонентов, и может быть использовано для создания накопителей энергии, например, для специальной аппаратуры с повышенными требованиями к воздействию внешних факторов (в космической, авиационной и военной технике, в глубоководных аппаратах, в составе оборудования для бурения скважин и т.п.).
Изобретение относится к электродному катализатору для топливных элементов. Электродный катализатор для топливных элементов содержит углеродный материал, имеющий отношение пиковой интенсивности IA, полученной от аморфной структуры, к пиковой интенсивности IG, полученной от графитовой структуры в спектре рентгеновской дифракции (отношение IA/IG), равное 0,90 или менее, в качестве поддерживающего катализатор носителя.
Изобретение относится к области твердополимерных топливных элементов, а именно к составу и свойствам протонообменных мембран на основе гибридных композиционных материалов, применяемых в твердополимерных топливных элементах.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к прямому метанольному топливному элементу, который может использоваться в качестве источника питания, например, для сотовых телефонов. Предложенный топливный элемент в катодной части содержит расположенную между газодиффузионным слоем и электротеплопроводящей жесткой пластиной газоподводящую систему со встроенным микронасосом для принудительного удаления воды из системы, при этом микронасос содержит пьезоэлектрическую подложку с расположенным на ее поверхности встречно-штыревым преобразователем.
Изобретение относится к ионопроводящему оксиду со структурой типа граната и способу получения спеченного тела оксидного электролита. Ионопроводящий оксид со структурой граната, представленный общей формулой (Lix-3y-z,Ey,Hz)LαMβOγ (где E является как минимум одним элементом, выбранным из группы, состоящей из Al, Ga, Fe и Si; L является как минимум одним элементом, выбранным из щелочноземельных металлов и лантаноидов; M является как минимум одним элементом, выбранным из группы, состоящей из переходных элементов, которые являются шестикоординированными с кислородом, и типичных элементов в группах с 12 по 15 периодической таблицы; причем 3≤x-3y-z≤7; 0≤у<0,22; 0≤z≤2,8; 2,5≤α≤3,5; 1,5≤β≤2,5 и 11≤γ≤13), при этом полуширина дифракционного пика с наибольшей интенсивностью и наблюдаемого под углом дифракции (2θ) в диапазоне от 29 до 32° в результате измерения посредством рентгеновской дифракции с использованием излучения CuKα составляет 0,164° или менее.
Изобретение относится к высокоплотным твердооксидным протонпроводящим материалам на основе иттрата лантана, которые могут быть использованы в качестве электролитов для среднетемпературных электрохимических устройств, включая твердооксидные топливные элементы, сенсоры и электролизеры.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к топливному элементу, который включает в себя генерирующую мощность основную часть, включающую в себя узел мембранного электрода, полимерный каркас, расположенный вокруг генерирующей мощность основной части, и пару разделителей, наслоенных на полимерный каркас с тем, чтобы размещать между собой генерирующую мощность основную часть и полимерный каркас.
Изобретение относится к титановому продукту для сепаратора топливного элемента с протонообменной мембраной, сепаратору, включающему в себя этот титановый продукт, и топливному элементу с протонообменной мембраной.
Изобретение может быть использовано при изготовлении электрохимических устройств, таких как твердооксидные топливные элементы, электролизеры. Для синтеза наноразмерного порошкообразного материала на основе скандата лантана смесь решеткообразующих компонентов и допанта нагревают в присутствии горючего органического соединения, легко окисляемого и не вносящего загрязнений в получаемый продукт, до прохождения реакции горения.
Изобретение относится к составам высокотемпературных герметиков. Описан состав высокотемпературного герметика для электрохимических устройств с твердым электролитом на основе галлата лантана, содержащий оксид кремния в качестве стеклообразователя и корректирующие добавки, в котором в качестве корректирующих добавок используют оксиды галлия, магния и натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 43÷60, Ga2O3 22÷38, Na2O 16÷17, MgO 2÷10.
Изобретение относится к титановому материалу для сепаратора твердополимерного топливного элемента. Титановый материал содержит пластинчатую матрицу, выполненную из титана или титанового сплава и имеющую шероховатую поверхность, на которой сформированы мелкие выступы; поверхностную оксидную пленку покрытия, сформированную по шероховатой поверхности и содержащую один или более оксидов титана; и покрытие кончиков, сформированное на поверхностной оксидной пленке покрытия в областях, содержащих кончики мелких выступов, и содержащее один или более благородных металлов.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к титансодержащему материалу, и может быть использовано для изготовления сепаратора топливной ячейки. Титансодержащий материал для сепаратора топливной ячейки содержит титановый основной материал, состоящий из титана или титанового сплава и содержащий гидрид титана слой на титановом основном материале и оксид титана слой на упомянутом содержащем гидрид титана слое.
Изобретение относится к получению тонкопленочного твердого электролита в виде газоплотной пленки оксида. На подложку из материала электрода наносят суспензию, приготовленную из раствора 1-8 мас.% оксидообразующих солей в этаноле и порошка–прекурсора, который получают путем термообработки раствора 1-8 мас.% оксидообразующих солей в этаноле при 550°С до образования порошка, при этом порошок–прекурсор вводят в раствор оксидообразующих солей в этаноле в соотношении 1 г порошка на 20-60 мл спиртового раствора, суспензию нагревают со скоростью не более 50°C/ч в интервале температур от комнатной до температуры полного разложения компонентов нанесенной на подложку суспензии, полученный после разложения компонентов слой подвергают термообработке при температуре от 1000 до 1200°C со скоростью нагрева 300°С/ч.
Изобретение относится к топливному элементу. Топливный элемент образуется путем наслоения множества блоков выработки электроэнергии.
Предложена композитная металлическая фольга, в которой поверхность титановой фольги или фольги из титанового сплава покрыта электропроводящим слоем, при этом в композитной металлической фольге выполнена электропроводящая пленка, в которой TiO диспергируется в оксидной пленке и относительное содержание TiO [ITiO/(ITi+ITiO)], вычисленное по максимальной интенсивности дифракционных пиков TiO (ITiO) и максимальной интенсивности дифракционных пиков металлического титана (ITi) в числе рентгеновских дифракционных пиков поверхности титановой фольги или фольги из титанового сплава составляет 0,5% или более, образуется на поверхности титановой фольги или фольги из титанового сплава, причем электропроводящий слой пленки содержит в мас.%, частицы серебра, у которых средний размер частиц составляет не менее чем 10 нм и не более чем 500 нм от 20% до 90%, диспергирующее вещество от 0,2% до 1,0% и составляющий остальную массу акриловый полимер или эпоксидный полимер, и указанный слой имеет толщину от 5 до 50 мкм.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к титановому листу, который может быть использован для изготовления сепараторов топливных элементов. Титановый лист для сепаратора топливного элемента содержит основу листа из титана или титанового сплава с рекристаллизованной структурой, поверхностный слой и пассивирующий слой.
Изобретение относится к способам прямого преобразования химической энергии топлив в электрическую и устройствам для их осуществления. Электрохимическая твердотельная топливная ячейка включает корпус 1, газожидкостной тракт 2, электроды 3, которые могут быть выполнены из активированного угля или углеволокна, или пористого графита и пропитаны 20-60% водным раствором гетерополикислоты 2-18 ряда H6[P2W18O62], обжаты с двух сторон перфорированными металлическими пластинами 4 из нержавеющей стали или хрома, или никеля, или меди с диаметром перфорации отверстий 0,5-10 мм, которые в свою очередь могут быть выполнены по бокам корпуса, выполненного из инертного диэлектрического материала, перфорация выполнена таким образом, чтобы отверстия в корпусе были напротив отверстий в металлических перфорированных пластинах электродов.
Изобретение относится к высокотемпературным электрохимическим устройствам (ЭХУ) с твердым оксидным электролитом, таким как электрохимические генераторы или топливные элементы, кислородные насосы, электролизеры, конвертеры, а именно к конструкции трубчатого элемента с тонкослойным несущим твердым электролитом с газодиффузионными электродами, интерфейсными и коллекторными слоями.
Группа изобретений относится к неорганической химии, а именно к твердым электролитам с проводимостью по ионам кислорода. Твердый электролит на основе сложных оксидов висмута в системе СаО-Bi2O3-Fe2O3 содержит, мол.%: СаО - 4-26, Bi2O3 - 45-80, Fe2O3 - 0-40 мол.%.
Изобретение относится к твердооксидным топливным элементам (ТОТЭ), а именно к керамическому материалу. Керамический материал для интерконнекторов топливных элементов представляет собой твердый раствор на основе оксида индия с легирующей добавкой при следующем соотношении компонентов, мол.
Резервный электрический генератор (1) с батареей топливных ПОМ-элементов, включающий в себя: батарею (2) топливных элементов, образованную множеством уложенных стопкой топливных ПОМ-элементов (3), электрически соединенных последовательно, для подачи электрической энергии на электрическую нагрузку; прибор (4) контроля напряжения элемента для измерения напряжения, выдаваемого каждым топливным элементом (3); блок (5) регулирования и преобразования электрической энергии, подсоединенный между батареей (2) топливных элементов и электрической нагрузкой; нагнетатель (6) для подачи количества воздуха, необходимого для химических реакций, которые происходят в топливных элементах (3); рециркулятор (7) водорода для рециркуляции водорода между выпуском и впуском батареи (2) топливных элементов; устройство (8) продувки водорода для осуществления первичной продувки водорода при меньшем расходе и вторичной продувки водорода при большем расходе; и контроллер (11), запрограммированный для управления работой электрического генератора (1) по-разному при запуске, при останове и во время его нормальной работы.
Изобретение может быть использовано в электротехнике и энергетике при изготовлении электродов, литиевых батарей и суперконденсаторов для систем аккумулирования энергии. Сушат гель, содержащий по меньшей мере один гидрофильный полимер типа полигидроксибензол/формальдегида.
Изобретение относится к электроду для топливного элемента, который содержит углеродные нанотрубки; катализатор для топливного элемента, нанесенный на углеродные нанотрубки; и иономер, обеспеченный так, чтобы покрывать углеродные нанотрубки и катализатор для топливного элемента, причем, если длина углеродных нанотрубок обозначена как La [мкм], а шаг между центрами углеродных нанотрубок обозначен как Ра [нм], то длина La и шаг Ра между центрами удовлетворяют двум выражениям, приведенным ниже: 30≤La≤240; и 0,351×La+75≤Ра≤250.
Заявленное изобретение относится к системе и способу повышения общей производительности топливного элемента, преимущественно твердооксидного топливного элемента, при одновременном отделении почти чистого потока СО2 для изоляции или использования при выработке электроэнергии для дополнительного увеличения общей эффективности процесса.
Изобретение относится к способу защиты от окисления биполярных пластин топливных элементов и коллекторов тока электролизеров с твердым полимерным электролитом (ТПЭ), заключающемуся в предварительной обработке металлической подложки, нанесении на обработанную металлическую подложку электропроводного покрытия благородных металлов методом магнетронно-ионного напыления.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к батареи трубчатых твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), которая включает в себя по меньшей мере два узла трубчатых твердооксидных топливных элементов, по меньшей мере один общий токоотвод и держатель для удержания секции узлов топливного элемента и общего токоотвода в соединении с ними с точной посадкой, при этом коэффициент термического расширения держателя меньше или равен коэффициенту термического расширения узлов топливных элементов.
Изобретение относится к полимерным мембранам для низко- или высокотемпературных полимерных топливных элементов. Протонопроводящая полимерная мембрана на основе полиэлектролитного комплекса, состоящего из: а) азотсодержащего полимера, такого как поли-(4-винилпиридин) и его производные, полученные посредством алкилирования, поли-(2-винилпиридин) и его производные, полученные посредством алкилирования, полиэтиленимин, поли-(2-диметиламино)этилметакрилат)метил хлорид, поли-(2-диметиламино)этилметакрилат)метил бромид, поли-(диаллилдиметиламмоний) хлорид, поли-(диаллилдиметиламмоний) бромид, б) Нафиона или другого нафионподобного полимера, выбранного из группы, включающей Flemion, Aciplex, Dowmembrane, Neosepta и ионообменные смолы, содержащие карбоксильные и сульфоновые группы; в) жидкой смеси, включающей растворитель, выбранный из группы, включающей метанол, этиловый спирт, н-пропиловый спирт, изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт, изобутиловый спирт, трет-бутиловый спирт, формамиды, ацетамиды, диметилсульфоксид, N-метилпирроллидон, а также дистиллированную воду и их смеси; в которой молярное отношение азотсодержащего полимера к Нафиону или нафионподобному полимеру находится в пределах 10-0,001.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к получению оксидной пленки электролита толщиной, соизмеримой с размером пор материала электрода, более простым и технологичным, а также более экономичным способом, чем ионно-плазменный.
Изобретение предусматривает газодиффузионную среду для топливного элемента, которая имеет низкую воздухопроницаемость в плоскости и хорошее свойство дренажа и способна проявлять высокие эксплуатационные характеристики топливного элемента в широком температурном диапазоне от низких до высоких температур.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления каталитического электрода мембрано-электродного блока, преимущественно для водородных и метанольных топливных элементов.
Изобретение относится к топливным элементам, преобразующим химическую энергии топлива в электрическую энергию. Техническим результатом является повышение мощности и жесткости единичного блочного твердооксидного топливного элемента, увеличение активной поверхности электродов и площади контакта разнополярных электродов и повышение мощности и жесткости батареи электрохимического генератора.
Предложенный способ относится к области электротехники, а именно к газодиффузионному электроду и способу его изготовления, согласно которому обеспечивают первый слой, представляющий собой активный слой, посредством заливки пористой электропроводящей сетки суспензией частиц электропроводящего материала в растворе первого связующего вещества, обеспечивают второй слой посредством заливки первого слоя суспензией частиц гидрофобного материала в растворе второго связующего вещества и обеспечивают гидрофобный слой посредством инверсии фаз первого и второго слоев, посредством которой формируют пористость в обоих первом и втором слоях.
Предлагаемое изобретение относится к способу изготовления биполярных пластин для щелочных топливных элементов. Биполярная пластина для щелочного топливного элемента выполнена из двух тонколистовых профилированных сепараторов и двух металлических рамок из никеля.