Apie projektą NOVAFLEX
Naujos medžiagos lankstiesm kuro elementams
Lankstūs prietaisai, tokie kaip lankstūs saulės elementai, ličio baterijos, kuro elementai ir superkondensatoriai, sulaukė didelio dėmesio dėl daugybės privalumų, įskaitant jų lankstumą, formų įvairovę, mažą svorį ir puikias mechanines savybes. Tradiciniai protonų mainų membranos kuro elementai (PEMFC) turi didelį energijos tankį, tačiau dažniausiai jie yra sunkūs, standūs ir nepatogūs. Lanksčiųjų elektrodų projektavimas, formavimas ir tobulinimas yra vienas iš iššūkių kuriant lanksčius PEMFC. Šiuo projektu siekiama sukurti ir plėtoti efektyvių anodo/katodo katalizatorių, skirtų lankstiems žemos temperatūros PEMFC, formavimo technologijas bei siekiant sukurti lengvus ir nebrangius kuro elementus. Projekto tikslas – efektyvių lanksčių kuro elementų membranų su anodo/katodo katalizatoriais PEMFC paieška, apibūdinimas ir kūrimas. Pagrindiniai uždaviniai yra šie:
1) lanksčių kuro elementų membranų su anodo/katodo katalizatoriais formavimas, nusodinant ant lanksčių pagrindų įvairias metalines dangas ar jų kietąsias putas, turinčias didelį paviršiaus plotą, naudojant cheminį ir elektrochemį metalų nusodinimo metodus;
2) lanksčių kuro elementų membranų formavimas spausdinant anodo/katodo katalizatorius – įvairias metalo nanodaleles, redukuotą grafeno oksidą ant lanksčių pagrindų;
3) sukurtų anodo/katodo katalizatorių elektrokatalizinio aktyvumo tyrimas elektrocheminiais ir fizikocheminiais metodais;
4) lanksčių kuro elementų parametrų – įtampos, galios tankio ir efektyvumo įvertinimas, naudojant sukurtas lanksčias kuro elementų membranas su anodo/katodo katalizatoriais.
Atsinaujinančių energijos šaltinių (saulės, vėjo ar vandens) pagaminama elektros energija nėra pakankama patenkinti didėjančius energijos poreikius. Todėl yra akcentuojamas alternatyvių energijos šaltinių, tokių kaip kuro elementai (FC) ar metalo jonų baterijų (MIB), svarba ir būtinybė. Protonų membranos kuro elementai (PEMFC) yra patrauklus energijos šaltinis tranportui ar nešiojamai elektronikai. Šiuolaikinių PEMFC veikimas yra pagrįstas vandenilio ar kito kuro mažų organinių molekulių (pvz.: metanolio, etanolio) oksidacija ant anodo ir oro (deguonies) redukcija ant katodo. PEMFC yra aplinkai švarūs energijos šaltiniai, nes reakcijos galutiniai produktai yra vanduo ar vanduo ir anglies dioksidas. PEMFC turi didelį energijos tankį, tačiau tradiciniai PEMFC paprastai yra sunkūs, standūs ir nepatogūs, kad juos būtų galima pritaikyti įvairiuose įrenginiuose, ypač lanksčių formų.
Pastaruoju metu naujoviškų lanksčių energijos šaltinių: saulės elementų, ličio baterijų, superkondensatorių ir kuro elementų, paieška, tyrimai ir plėtra yra itin populiari.
Lankstūs PEMFC gali pasiekti didelį specifinį galios tankį, esant mažam dydžiui, mažam tūriui ir mažam svoriui bei daug mažesnėms sąnaudoms. Lanksčiojo elektrodo projektavimas, gamyba ir tobulinimas yra vienas iš iššūkių, kuriant lanksčius PEMFC. Lanksčiuose PEMFC yra naudojami lankstūs elektrodai – anglies nanovamzdeliai (CNT), grafenas, laidūs polimerai, Si ar Ag nanopluoštai, kurie turi didelį specifinį paviršiaus plotą ir didelį elektrinį laidumą. Svarbu, kad lanksčiuose PEMFC elektrodai būtų lankstūs, stabilūs ir pralaidūs dujoms. Taip pat, katalizatorius nusodintas ant lankstaus pagrindo, turėtų turėti didelį elektros laidumą ir gerą katalizatoriaus sukibimą su pagrindu.
Contact
- loreta.tamasauskaite@ftmc.lt