Мембраны для химических источников тока
Поиск новых источников энергии и способов её хранения является одним из важнейших для всего человечества. Наряду с классическими источниками тока, такими как нефть и уголь, а также классическими аккумуляторами, такими как свинцово-кислотные и литий-ионные, существует большое количество альтернативных химических источников тока.

Класс альтернативных химических источников тока очень велик, однако лишь небольшое количество предложенных технологий дошло до реальной коммерциализации. Так, активно исследуются пока слабо востребованные коммерчески, но весьма перспективные окислительно-восстановительные проточные батареи, главным образом на основе соединений ванадия – ванадиевые проточные батареи и топливные элементы. Эти типы химических источников тока в той или иной степени уже нашли практическое применение, однако у каждого из них есть свои проблемы и ограничения, препятствующие их более широкому использованию. Большей частью, ограничения в работе таких устройств могут быть сведены к проблемам производительности их отдельных элементов: электродов или сепараторов (как правило, полимерных). Ограничения работы сепараторов можно в целом связать с ионной проводимостью: недостаточной или же не селективной, т.е. обеспечивающей как транспорт основных носителей заряда, участвующих в токообразующей реакции, так и побочный кроссовер иных ионов или реагентов (газовых или жидких).


В нашей лаборатории мы занимаемся модификацией полимерных мембран, чтобы повысить их характеристики в качестве сепараторов химических источников тока. Так, нам удалось показать, что с помощью внедрения мельчайших наночастиц оксида вольфрама в среде сверхкритического диоксида углерода возможно существенно повысить характеристики коммерческих ионообменных мембран. Также нам удалось впервые внедрить наночастицы диоксида кремния в дешёвые полиолефиновые мембраны и сделать их пригодными для использования в качестве сепараторов проточных ванадиевых батарей. В данный момент в нашей лаборатории создают новые композитные мембраны на основе полимеров с внутренней пористостью (т.н. PIM - сепараторы).

Работы по теме
На рисунке: схематичное изображение устройства водородного топливного элемента (слева) и проточной окислительно-восстановительной ванадиевой батареи (справа)
На рисунке: изображение пористой мембраны, используемой в качестве сепаратора в химических источниках тока, полученное с помощью электронного сканирующего микроскопа (слева) и атомно-силового микроскопа (справа)
This site was made on Tilda — a website builder that helps to create a website without any code
Create a website