Уважаемые коллеги!

27-е заседание Общемосковского семинара по электрохимии 
состоится 16 декабря 2016 г. в 15.00 в ИНЭОС РАН. 
Вебсайт семинара: http://seminar-elchem.msu.ru/ 

Программа заседания:

Д. ф.-м.н. С. А. Мартемьянов 
Institut Pprime UPR CNRS n° 3346, Univertité de Poitiers , ENSMA, Франция

Научный доклад:
"Некоторые физические проблемы, 
связанные с функционированием 
 и диагностикой топливных элементов."

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 РАН А. Р. Хохлов
Ученый секретарь семинара М. А. Воротынцев

Некоторые физические проблемы, 
связанные с функционированием
 и диагностикой топливных элементов.

S. MARTEMIANOV 
Institut Pprime UPR CNRS n° 3346, Univertité de Poitiers , ENSMA
2 rue Pierre Brousse, Bâtiment B25, TSA 41105, 86073, Poitiers Cedex 9, France
e-mail: serguei.marteminov@univ-poitiers.fr

Аннотация

Электрохимические источники тока, в частности, топливные элементы и батареи на основе ионно-обменных мембран, приобретают всё более заметную роль в современной энергетике. Аргументы для развития электрохимической энергетики хорошо известны и основаны на возможности замены традиционного сжигания топлива на экологически чистую трансформацию химической энергии в электрическую. Наиболее амбициозные проекты касаются водородной энергетики и электрического транспорта, но уже сегодня электрохимические источники тока успешно занимают ряд специфических ниш. Также хорошо известны трудности, связанные с недостаточным пониманием взаимосвязанных физико-химических, электрических и термических явлений, которые определяют работу электрохимических источников тока и позволяют их оптимизацию.

В докладе обсуждаются некоторые физические проблемы, связанные с функционированием ионно-обменных топливных элементов, как с теоретической, так и экспериментальной точек зрения, включая возможные прикладные аспекты и разработку инновационных методов диагностики. Первая группа вопросов связана с оценкой степени неоднородности тепловых полей в перпендикулярном к поверхности мембраны направлении. Будет показано, как можно измерить температуру в работающем топливном элементе на уровне мембраны и каталитических слоёв, продемонстрировано существенное (до 10°С) отличие температуры активной зоны от конвенционной температуры топливного элемента, измеряемой термопарами в биполярных пластинах.
 
Вторая группа вопросов связана с оценкой влияния механических эффектов (деформируемость мембраны, газо-диффузионных слоев,...) на работу топливного элемента. Будет показана возможность численного моделирования механических явлений в топливных элементах и продемонстрирована их существенная роль в прогнозировании ряда явлений и оптимизации конструкции и параметров функционирования.

Третья группа вопросов относится к диагностике состояния топливного элемента при помощи измерений его внутренних шумов (флуктуаций электрического потенциала). Этот сравнительно новый экспериментальный метод обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными (вольт-амперометрия, импеданс, разрыв цепи). В частности, метод не возмущает работу системы, что делает его очень интересным для практических приложений. Метод измерения электрических шумов применим и к другим системам электрохимической энергетики (электролизёры, аккумуляторы, ...), в докладе будут продемонстрированы приложения, касающиеся топливного элемента и коммерческой литий-ионной батарейки.