Исследования пользователей в bessy II: каким образом новые материалы увеличить эффективность топливных элементов на этаноле

Группа из Бразилии и команда ХЗБ исследовали Роман композитные мембраны для топливных элементов на этаноле. Она состоит из полимера Нафион, в котором наночастицы соединения титана, внедренные редко исследуемого процесса экструзии расплава. В bessy II они имели возможность наблюдать в деталях, как распределены наночастицы в матрице Нафионом и как они способствуют повышению протонной проводимости.

Этанол имеет в пять раз выше, объемная плотность энергии (6.7 кВт * ч/л), чем водород (1,3 кВт/л) и может быть безопасно использоваться в топливных элементах для производства электроэнергии. В Бразилии, в частности, есть большая заинтересованность в совершенствовании топливных элементов на этаноле, так как все страны распределяет по низкой стоимости этанола, производимого на возобновляемой путь из сахарного тростника. Теоретически, эффективность топливного этанола должен быть 96%, но на практике на самом высоком удельная мощность его составляет всего 30 процентов, из-за множества причин. Так что есть большая комната для усовершенствования.

Нафион с наночастицами

Поэтому команда во главе с доктором Бруно Матос из бразильского исследовательского института МСЛС расследует новых композиционных мембран для топливных элементов прямым этанола. Перспективное решение-это пошив новых полимерных композиционных материалов электролит заменить государство-оф-искусство полимерным электролитом, таких как Нафион. Матос и его команда используют штранг-прессования Melt процесс получения композиционных мембран на основе Нафион с дополнительными титаната наночастиц, которые были функционализованы группы сульфокислоты.

Инфракрасные эксперименты в bessy II в

Команда Матоса уже сейчас тщательно проанализировали четыре разных составов композиционных мембран Нафион в инфракрасной части канала радужки на Бесси второй. Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей замеры подтвердили, что частицы титана были синергически взаимодействуя с иономера матрица Нафионом.

Протонная проводимость увеличивается

Используя инфракрасную спектроскопию, они наблюдали, что химическое мостов образовались между сульфоновой кислоты групп функционализированных наночастиц. Кроме того, следуя Протона вдоль ионные кластеры, они обнаружили увеличение протонной проводимости в композитных мембрана, даже при высоких концентрациях наночастиц. «Это было настоящим сюрпризом, что мы не ожидали,» доктор Лиляна Пускара ХЗБ-ученый в радужной оболочке-части канала говорит. Уменьшение электропроводности с добавлением наночастиц является одним из главных препятствий, задерживающих развитие высокопроизводительных композитных материалов. Более высокая протонная проводимость может позволить лучше подвижности носителей заряда и, следовательно, повысить эффективность прямой этанола в топливных элементах.

Преимущество экструзии расплава

«Это композитные мембраны могут быть изготовлены путем экструзии расплава, что позволит их производства в промышленных масштабах,» Матос указывает.

сделать разницу: спонсорские возможности