Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://polly.phys.msu.ru/en/news/attach/2013-03-05-seminar-elchem.doc Дата изменения: Thu Feb 21 23:25:07 2013 Дата индексирования: Thu Feb 27 22:47:59 2014 Кодировка: koi8-r

Уважаемые коллеги!

Второе заседание Общемосковского семинара по электрохимии состоится 05
марта 2013 г. в 11.00 в Конференц-зале ИНЭОС РАН. Вебсайт семинара:
http://seminar-elchem.msu.ru/

Программа заседания:

Ю. М. Вольфкович

Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, Москва



Научный доклад:
«Методы исследования пористой структуры и смачивающих (гидрофильно-
гидрофобных) свойств материалов и их влияние на электрохимические
характеристики различных химических источников тока»

Резюме доклада прилагается ниже.

Просим проинформировать об этом заседании Ваших коллег, которых оно может
заинтересовать. Вход свободный по паспортам.

Желающих быть включенным в дальнейшем в список рассылки семинара (или
желающих быть исключенным из этого списка рассылки) просим послать записку
по адресу: mivo2010@yandex.ru



Координатор семинара академик А. Р. Хохлов

Ученый секретарь семинара М. А. Воротынцев


Резюме доклада

Краткое описание традиционных методов исследования пористой структуры и
смачивающих свойств материалов. Теоретические и методические основы метода
эталонной контактной порометрии (МЭКП), основанного на моделировании
капиллярных процессов в мембранно - электродном блоке (МЭБ) топливного
элемента (ТЭ). Основные возможности МЭКП и их сравнение с традиционными
методами. Автоматизированный (роботизированный) эталонный контактный
поромер (выпускается в Канаде). Виды информации о пористых и дисперсных
материалах, получаемые МЭКП: распределение пор по размерам в диапазоне ~ от
1 до 3х105 нм, полная пористость, удельная поверхность, характеристики
гофрировки пор, гидрофильная и гидрофобная пористости, угол смачивания и
его зависимость от размера пор, средний размер пор, характеристики
набухаемости (например, для ионообменных мембран и электронпроводящих
полимеров), изотерма адсорбции (десорбции), изотерма капиллярного давления,
энергетическая изотерма и др. Были исследованы компоненты, входящие в
состав следующих субъектов электрохимической энергетики: топливных
элементов (ТЭ) разных типов, различных первичных и вторичных химических
источников тока и суперконденсаторов. В числе этих компонентов: пористые
электроды, полимерные и капиллярные мембраны, катализаторы, каталитические
и газодиффузионные слои, высокодисперсные углеродные носители (сажи,
активированные угли, нанотрубки, графены), электронпроводящие полимеры.
Исследованы разные типы ионообменных мембран (ИОМ): гомогенные,
гетерогенные и композиционные. Показано, что в гомогенных ИОМ (в отличие от
гетерогенных) практически отсутствует гофрировка пор, что повышает их
электропроводность. При исследовании гидрофильно - гидрофобных свойств
системы ионообменная смола (иономер) Нафион - углеродный носитель (УН)
обнаружено новое явление инверсии ионогенных групп иономера по отношению
полимерной цепи и к различным УН. Это явление влияет на смачивающие
свойства каталитического слоя, а значит, на электрохимические
характеристики ТЭ с протонообменной мембраной. Впервые установлена
обусловленная термодинамикой последовательность забивки пор разных размеров
нерастворимыми продуктами реакций в катодах наиболее энергоемких ХИТ:
литий- тионилхлоридного элемента и лиитй- воздушного аккумулятора. Впервые
измерена трехфазная поверхность электрода твердооксидного топливного
элемента, являющаяся его основной макрокинетической характеристикой.
Проведено краткое теоретическое (макрокинетическое) рассмотрение влияния
пористой структуры и гидрофильно-гидрофобных свойств компонентов мембранно-
электродного блока на электрохимические характеристики различных ХИТ.
Разработана система структурно- электрохимических кривых МЭБ в целях
повышения характеристик ТЭ путем оптимизации совместимости характеристик
пористой структуры и смачиваемости его отдельных компонентов. Данный
подход использовался для оптимизации характеристик электрохимических
генераторов на топливных элементах со щелочным электролитом для
космического корабля Буран.
Результаты данной работы использовались и используются во многих
десятках организаций, например, в Уральском электрохимическом комбинате,
РКК «Энергия» (Королев), НПО «КВАНТ» (Москва), ЗАО ИНКАР (Королев),
ТехноТермо (Москва), МЭИ (Москва), КГУ (Краснодар), KFA (ФРГ), UTC Fuel
Cells (США), PolyPlus (США), М3 (США), SAFT Batteries (Франция), AXION
Power (Канада, США), Porotech (Канада), Ballard (Канада), Toyota (Япония),
Sumsung Electronics (Корея), Ener1(Италия) и др. МЭКП использовался и
используется также для исследования многочисленных материалов, кроме
объектов электрохимической энергетики.