ФИЦ ПХФ и МХ РАН

Новый сайт:
https://icp-ras.ru/

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 

alt

■  Разработаны перспективные материалы и модели устройств на их основе для комплексного решения задачи автономного  энергообеспечения объектов на основе водородных технологий. Разработка включает в себя материалы и устройства для обратимого запасания и длительного хранения высокочистого водорода, мембранные и каталитические материалы для топливных элементов, периферийные измерительные устройства.
■  Разработанные материалы и оборудование могут быть использованы при создании автономных источников питания с большим сроком хранения, зарядных устройств, резервных источников питания специальной техники.


Источники водорода

Созданы компактные и безопасные аккумуляторы водорода многократного действия емкостью от 50 до 2500 л, работающие в интервале температур 0÷300оС и давлений 0,01÷10МПа, удобные для использования в качества источника высокочистого водорода (>99,9999%) для низкотемпературных топливных элементов.

  Тип устройства

Область применения

Рабочий  материал – емкость по водороду

 Аккумуляторы -  источники
 многократного  действия.

Зарядные устройства, стационарные установки.

Обратимые гидриды:

La(Mm)Ni5
TiFe
Mg2Ni 
Mg-Mm-Ni
Mg-Ni


-   1,5 мас.%
-   1,8 мас.%
-   3,6мас.%
-   5,5 мас.%
-   5,8 мас.%

 Генераторы - одноразовые
 химические источники.

 Портативная техника,  индивидуальное
 жизнеобеспечение

 Гидрореагирующие
 металлы и  гидриды:
 Mg     
 Al        
 MgH2 
 AlH3    

 

-    0,92 л/г
-    1,23 л/г
-    1,88 л/г
-    2,24 л/г


Водородно-воздушные топливные элементы с протонообменной мембраной

alt

Основные достоинства ТЭ

  • работают в естественных земных условиях     без     гидро-/термостатирования;
  • запускаются от –40оС без электроподогрева;
  • выдерживают более 10000 запусков с отрицательных температур;
  • высокий КПД, низкое тепловыделение;
  • надежность, длительный срок службы.
Батарея ТЭ

Материалы для топливных элементов

Платинированные катализаторы
Разработаны новые способы получения нанострурированной платины и её стабилизация на поверхности углеродных и оксидных носителей, позволяющих резко снизить расход платины в электродах топливных элементов при сохранении электрокаталитической активности.
1. На основе углеродных наноматериалов повышенная коррозионная стойкость;Pt=12 %
2. На основе наноструктурированных оксидов повышенная толерантность к СО; Pt ≤ 5 %

alt

 

Ионпроводящие мембраны
Разработаны новые типы мембран с высокой протонной проводимостью и улучшенными эксплуатационными и технологическими характеристиками.

alt
Гель-электролиты на основе поливинилового спирта, допированного гетерополикислотами или фенол-2,4-дисульфокислотой Мембраны типа Нафион, допированные
углеродной фазой
Мембраны на основе поливинилиденфторида с внедренным сульфированным полистиролом

Сенсоры для определения концентрации водорода в газах

alt Для обеспечения безопасной работы топливных элементов  разработано новое поколение твердотельных сенсоров водорода, способных быстро и селективно определять концентрацию водорода в воздушной среде в диапазоне концентраций  0, 01÷ 10 об.%.