Топливные элементы, их изготовление: .топливные элементы с твердым электролитом – H01M 8/10

Предложена батарея твердооксидных топливных элементов, получаемая посредством способа, содержащего этапы: (a) формирование первого блока батареи топливных элементов путем чередования, по меньшей мере, одной соединительной пластины, по меньшей мере, с одной единицей топливного элемента, и обеспечение стеклянного уплотнителя в промежутке между соединительной пластиной и каждой единицей топливного элемента, при этом стеклянный уплотнитель содержит, в мас.%: 50-70 SiO₂, 0-20 Al₂ O₃, 10-50 CaO, 0-10 MgO, 0-6 (Na₂O+K ₂O), 0-10 B₂O₃ и 0-5 функциональных элементов, выбранных из TiO₂, ZrO₂, F, P₂O₅, MoO₃, Fe₂O ₃, MnO₂, La-Sr-Mn-O перовскита (LSM), и их комбинаций; (b) преобразование названного первого блока батареи топливных элементов во второй блок, имеющий толщину стеклянного уплотнителя 5-100 мкм, посредством нагревания названного первого блока до температуры 500°C или выше, и воздействия на батарею элементов давлением нагрузки от 2 до 20 кг/см²; (c) преобразование названного второго блока в конечный блок батареи топливных элементов посредством охлаждения второго блока из этапа (b) до температуры ниже, чем температура на этапе (b). Повышение предела прочности топливного элемента при циклическом температурном воздействии за счет использования соединительных пластин с низким коэффициентом теплового расширения является техническим результатом изобретения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу получения твердооксидного топливного элемента с двухслойным несущим катодом, который включает формование электродного и коллекторного слоев катода, их спекание, при этом на электродный слой катода наносят и припекают слой твердого стабилизированного иттрием (YSZ) электролита, на слой электролита наносят анод, после чего полученный элемент спекают, при этом коллекторный слой катода формуют из порошка манганита лантана стронция, а электродный слой - из смеси порошков манганита лантана стронция и оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. Коллекторный слой обжигают при 1350°C в течение 2 часов, на полученный слой наносят электродный слой в виде спиртовой суспензии смеси порошков манганита лантана стронция и оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, слои спекают при 1200°C в течение 2 часов, после того как на электродный слой катода припекут электролит, а на слой электролита - анод. Катод со стороны коллекторного слоя пропитывают насыщенным водным раствором нитрата празеодима в количестве 15-20 мас.% от массы катода и нагревают со скоростью 100°C/ч до температуры 600°C с выдержкой в течение 1 часа в атмосфере воздуха. Повышение удельной мощности водород/воздушного твердооксидного топливного элемента с предложенным двухслойным несущим катодом, является техническим результатом заявленного изобретения. 1 ил.

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Изобретение относится к композитному электродному материалу для электрохимических устройств, содержащему металлическую составляющую в виде двухкомпонентного сплава никеля с алюминием и керамическую оксидную составляющую, при этом в качестве двухкомпонентного сплава используют никель, плакированный алюминием, при содержании алюминия 3-15 мас.%, а в качестве оксидной составляющей - оксид алюминия, при этом состав материала характеризуется массовым отношением металлической составляющей к оксидной в соответствии с формулой yNi_xAl_100-x-(100-y)Al₂ O₃, где x=85÷97; y=30÷60. Техническим результатом изобретения является получение пористого несущего электрода для электрохимических устройств с улучшенной термодинамической и механической стабильностью, каталитической активностью, высокими электрическими характеристиками. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области химических источников тока, а именно к способу изготовления и материалу каталитического электрода - элемента мембранно-электродного блока для водородных и спиртовых топливных элементов. Металл-оксидный каталитический электрод представляет собой пористый наноструктурированный слой композита толщиной 2 -15 мкм, состоящий из: катализатора - монокристаллических частиц допированного рутением и сурьмой диоксида олова, со средним диаметром около 30 нм, на которые химически нанесены частицы каталитического металла платиновой группы со средним размером 3 нм, а также 10-30% гидрофибизатора, предпочтительно политетрафторэтилена, и 10-20% ионпроводящей добавки, предпочтительно сульфированный фторполимер. Суспензию активной композитной массы готовят путем диспергирования металл-оксидного катализатора, гидрофобизирующих и ионопроводящих добавок в смеси воды, изопропилового спирта и глицерола в соотношении 0.4:0.2:0.4, соответственно, затем ее наносят любым способом на газодиффузонный слой и термообрабатывают при 120°С. Повышение мощности топливного элемента с таким электродом является техническим результатом заявленного изобретения. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к несущим катодам на основе манганита лантана стронция. Способ получения двухслойного катода для твердооксидных топливных элементов, включает формование электродного и коллекторного слоев катода и их спекание, при этом коллекторный слой катода формуют из порошка манганита лантана стронция, а электродный слой - из смеси порошков манганита лантана стронция и оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия. Для формования коллекторного слоя используют порошок манганита лантана стронция, полученного твердофазным синтезом состава La_0.6Sr_0.4 MnO₃, для электродного слоя - состава La_0.75 Sr_0.2MnO₃, электродный слой из смеси порошков манганита лантана стронция и оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, готовят при их массовом соотношении 1:1, в порошок состава La_0.6Sr_0.4MnO₃ вводят порообразователь в количестве 15 мас.%, из полученного порошка изготавливают коллекторный слой, который обжигают при 1350°С в течение 2 часов, на полученный слой наносят электродный слой в виде спиртовой суспензии смеси порошков манганита лантана стронция и оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия, слои спекают при 1200°С в течение 2 часов. Техническим результатом изобретения является упрощение технологии получения двухслойного несущего катода, при повышении его уровня электропроводности и электрохимической активности в области температур 600-800^оС. 4 ил.

Предложенное изобретение относится к области электротехники, а именно, к способу изготовления из листового материала сепаратора для топливного элемента, содержащего формованные или профилированные выпуклости и вогнутости, и устройству для изготовления указанного сепаратора. В предложенном способе предусмотрено устранение люфта между валками (13) и главными подшипниками (12) на не формуемом участке и формование подлежащего формованию материала на формующем участке, повторяются при одновременном постоянном устранении люфта между корпусом (10) для валков (13) и осевыми втулками (11) главных подшипников, что обеспечивает возможность изготовления сепаратора из очень тонкого листового материала с повышением точности его размеров и является техническим результатом изобретения. Предложенное устройство для изготовления сепаратора выполнено с возможностью устранения люфта между валками в вертикальном и горизонтальном направлениях и с контролем формующих нагрузок. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области мембранной техники. На поверхность гетерогенных ионообменных мембран, выполненных из полиэтилена и диспергированного в нем ионполимера, наносят раствор сульфированного политетрафторэтилена в органическом растворителе. Мембрану предварительно высушивают и обрабатывают «ледяной» уксусной кислотой и в раствор сульфированного политетрафторэтилена вносят «ледяную» кислоту, после чего мембрану подвергают термообработке. Способ позволяет получить механически прочные мембраны, способные устойчиво функционировать в электродиализных аппаратах. 5 табл.

Изобретение относится к области электрохимической энергетики. Топливный элемент (1) включает мембранно-электродную сборку (2), к аноду которой примыкает упругая пластинчатая диэлектрическая прокладка из химически инертного материала (12), первая и вторая герметизирующие прокладки (5), (8). В центральной области упругой пластинчатой диэлектрической прокладки (12) выполнено отверстие для прохода анодного газа (водорода) к мембранно-электродной сборке (2). К упругой пластинчатой диэлектрической прокладке (12) примыкает пластина (14) с газораспределительными каналами (15) и патрубками 16, 17 для подвода и отвода анодного газа. Батарея топливных элементов включает, по меньшей мере, две мембранно-электродные сборки (2). Техническим результатом является повышенная эффективность преобразования энергии за счет уменьшения потерь на электрическое сопротивление, и увеличенная стабильность электрического сопротивления во времени. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области электрохимии. Получение керамической анодной структуры включает стадии: (а) получение суспензии диспергированием порошка электропроводной фазы (легированный ниобием титанат стронция, легированный ванадием титанат стронция, легированный танталом титанат стронция и их смесь) и добавление связующего вещества в дисперсию; (в) спекание суспензии со стадии (а); (с) получение раствора предшественника двуокиси церия, где раствор содержит растворитель и поверхностно-активное вещество; d) пропитка полученной спеченной структуры со стадии (b) раствором предшественника со стадии (с); (e) обжиг полученной структуры со стадии (d), и (f) проведение стадий (d)-(e), по крайней мере, один раз. Изобретение позволяет получить более устойчивую к изменениям окружающей атмосферы анодную структуру. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 ил.

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к твердым электролитам с проводимостью по ионам кислорода. Твердый электролит на основе оксида гафния содержит оксид гафния с добавками оксидов и отличается тем, что электролит содержит оксид гафния с добавками оксидов скандия и иттрия, при этом отвечает формуле (1-х-у) НfO₂+xSc₂O₃+уY₂ О₃, где 0,07 x 0,1 и 0,01 у 0,04. Технический результат заключается в получении твердого электролита на основе HfO₂, обладающего стабильной структурой и электропроводностью, не уступающей электропроводности лучшего аналога или превосходящей его. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способам получения протонпроводящих мембран, которые могут быть использованы в электрохимических источниках тока, например в среднетемпературных твердополимерных топливных элементах. Способ получения протонпроводящих мембран осуществляют путем обработки ортофосфорной кислотой пористой полимерной пленки из полиэтилена или полипропилена, содержащей в порах 20-45 мас.% диоксида кремния. Способ производят при нагреве в течение 1-2 ч в интервале температур от температуры плавления используемого полимера до 200°С. Изобретение позволяет упростить способ получения и увеличить время хранения мембран на воздухе перед их использованием без ухудшения эксплуатационных свойств. 7 пр.

Электропроводный узел включает в себя электропроводную конструкцию, включающую в себя подложку (31, 152, 252, 352, 452); электропроводный углеродный слой (33, 155, 254, 354, 454), имеющийся на по меньшей мере одной поверхности подложки и содержащий электропроводный углерод; и промежуточный слой (32, 154, 256, 356, 456), размещенный между подложкой и электропроводным углеродным слоем. Отношение интенсивностей R (I_D/I_G) интенсивности (I_D) максимума D-полосы к интенсивности (I_G ) максимума G-полосы, измеренных с помощью спектрального анализа рамановского рассеяния в электропроводном углеродном слое, составляет 1,3 или более. Повышение коррозионной устойчивости, а также электрической проводимости электропроводного узла является техническим результатом изобретения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 49 ил., 6 табл.

Изобретение относится к улучшению характеристик дренирования газодиффузионного слоя для топливного элемента. Газодиффузионный слой для топливного элемента содержит слой проводящих микрочастиц и слой основного материала. Слой проводящих микрочастиц формируют с первыми порами не менее 0,5 мкм и не более 50 мкм и вторыми порами не менее 0,05 мкм и менее 0,5 мкм. Также формируют поры в слое основного материала. Общий объем вторых пор составляет не менее 50% и менее 100% от общего объема всех пор в слое проводящих микрочастиц. При правильном задании размера D1 пор, имеющих максимальную объемную долю среди первых пор, проходы для воды образуются в первых порах отдельно от проходов для газа, образующихся во вторых порах. Изобретение позволяет создать новую структуру для отделения проходов для воды от проходов для газа в газодиффузионном слое. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 26 ил., 1 табл.

Гибридная силовая установка для воздушного судна содержит высокотемпературные твердооксидные топливные элементы, катодные полости которых на выходе герметичными каналами последовательно соединены с газовыми полостями теплообменника, камерой дожигания и микротурбиной. Микротурбина имеет выходной вал, соединенный с центробежным компрессором. На входе катодные полости последовательно соединены с воздушными полостями теплообменника и компрессора. Силовая установка содержит реактивное сопло, соединенное с выходным каналом микротурбины, и воздушный винт, соединенный с синхронным электродвигателем. Электродвигатель содержит сверхпроводящие элементы, охлаждаемые в роторе жидким водородом. Электродвигатель подключен через инвертор к топливным элементам. Последовательно соединены между собой герметичными каналами резервуар с жидким водородом, ротор электродвигателя, инвертор и испаритель, соединенный со входом анодных полостей топливных элементов, которые на выходе герметично соединены с камерой дожигания. Достигается снижение удельного веса силовой установки и повышение ее экономичности, что позволяет использовать ее в качестве основной на воздушном судне. 1 ил.

Изобретение относится к титановому материалу для сепаратора твердополимерного топливного элемента, обладающего низким контактным сопротивлением, который может быть использован для автомобилей и маломерных электрогенерирующих систем. Титановый материал имеет на своей поверхности структуру поверхностного слоя, в котором диспергированы частицы Ti соединения, содержащего С или N, и при этом частицы Ti соединения покрыты оксидом титана и/или металлическим титаном, причем при анализе поверхности методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) детектируется Ti2p-спектр TiO₂ и, кроме того, в диапазоне энергий Ti2p-спектра TiO и/или в диапазоне энергий Ti2p-спектра металлического Ti высота максимального детектируемого пика по меньшей мере втрое превышает стандартные отклонения фона в соответствующих диапазонах спектральных энергий, а в диапазоне энергий C1s-спектра и в диапазоне энергий N1s-спектра высота максимального детектируемого пика менее чем втрое превышает стандартные отклонения фона в соответствующих диапазонах спектральных энергий спектров С1s и N1s. Изобретение позволяет получить титановый материал, обладающий стойкостью к коррозии, структуру поверхностного слоя титанового материала, обладающую высокой электропроводностью и способную обладать низкой вымываемостью ионов в среде топливного элемента. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил., 7 табл.

Изобретение относится к твердооксидному элементу, к способу его получения. Согласно изобретению твердооксидный элемент содержит слой подложки, первый электродный слой, слой электролита и второй электродный слой, при этом по меньшей мере один из указанных электродных слоев содержит электролитный материал, катализатор и агломерированные частицы, выбранные из группы, включающей оксиды щелочных металлов, оксиды щелочноземельных металлов и оксиды переходных металлов. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик устройства, увеличение срока службы. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил., 18 пр., 2 табл.

Изобретение относится к конструкции блочных электрохимических устройств с твердым электролитом и может быть использовано, например, в качестве электрохимического генератора, электролизера и т.п. Согласно изобретению устройство содержит блоки, выполненные из пористого материала одного из электродов, твердый электролит в виде тонкослойного плотного покрытия и второй электрод, расположенный поверх него, нанесены на группу каналов одного знака, а каналы другого знака сформированы в самом несущем электроде, при этом блоки электрически соединены последовательно посредством использования биполярной пластины, смонтированной с возможностью контакта одной ее стороны с реберной частью электрода, нанесенного на внешнюю поверхность каналов предыдущего блока, а другой - с возможностью контакта с торцом несущего электрода последующего блока. Техническим результатом является снижение потерь напряжения в электролите, электродах и токоотводах, а также снижение влияния материала твердого электролита на механические свойства электрохимического устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к полимерным мембранам, основанным на композициях, включающих интерполиэлектролитные комплексы, содержащие полианилин в форме эмеральдина и Nation® (DuPont) или МФ-4СК (ОАО Пластполимер, Россия, Санкт-Петербург), или их аналоги, а также к способу получения полимерных мембран, предназначенных для применения в низкотемпературном или высокотемпературном полимерном топливном элементе. Мембранный материал получен путем отливки растворов указанных интерполиэлектролитных комплексов в смесях растворителей. Изготовленные таким путем мембраны можно дополнительно обработать органическими сульфокислотами или неорганическими добавками, что приводит к протонированию полианилина, присоединению дополнительных сульфогрупп. Техническим результатом является повышение протонной проводимости мембраны, улучшение износостойкости, обеспечение намного более высоких рабочих температур и улучшение стабильности. 3 н. и 28 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения перфторсульфокатионитовых мембран и могут быть использованы при изготовлении мембранно-электродных блоков, применяемых в топливных элементах различного типа, в том числе в портативных электронных устройствах и т.д. Мембраны получают методом полива 5-40%-ного раствора, приготовленного из перфторированного ионообменного сополимера тетрафторэтилена с перфторсульфосодержащим виниловым эфиром и третьим модифицирующим сомономером, выбранным из группы, включающей перфтор-2-метилен-4-метил-1,3-диоксалан и перфторалкилвиниловый эфир, содержащий в алкиле 1 или 3 атома углерода, имеющего эквивалентную массу 700-900, среднечисленную молекулярную массу 1,0-4,0×10⁵, плотность 1,79-1,83 кг/м³, степень кристалличности 1,0-4,5%, и одного или более модифицирующих перфторированных ионообменных сополимеров, аналогичных по структуре основному перфторированному ионообменному сополимеру с эквивалентной массой 950-1600, имеющих среднечисленную молекулярную массу 4,5-9,0×10⁵, плотность 1,84-1,91 кг/м³, степень кристалличности 4,5-12,5%, структурной формулы:

Изобретение относится к технологии получения газопроницаемых мембран, которые могут быть использованы в топливных элементах (ТЭ) при повышенных температурах эксплуатации (100°С и выше), метанольных ТЭ, электролизерах воды низкого и высокого давления и др. Мембрана выполнена из сополимера тетрафторэтилена с перфторсульфосодержащим виниловым эфиром и третьим модифицирующим перфторированным сомономером - перфтор-2-метилен-4-метил-1,3-диоксаланом или перфторалкилвиниловым эфиром, содержащим в алкиле 1 или 3 атома углерода, и полимерного или неорганического модификатора. Способ получения мембраны включает контактирование перфторсульфокатионитовой мембраны с жидкой композицией, содержащей ионообменный перфторсульфополимер, полимерный или неорганический модификатор и растворитель. Перфторсульфополимер с функциональными сульфогруппами SO₃M, где М - ион водорода, аммония или щелочного металла, имеет эквивалентную массу 800-900, аналогичен по структуре полимеру мембраны. Контактирование проводят при 18-80°С. Формирование частиц модификатора на поверхности или в объеме мембраны осуществляют при 18-120°С. Применение указанной мембраны обеспечивает сохранение протонной проводимости, подавление поляризации катода и затопление водой, что обеспечивает повышение плотности энергии топливных элементов. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к энергетике и электрохимии, в основном касается выработки электроэнергии за счет прямого электрохимического окисления твердофазного органического топлива и, более конкретно, относится к топливному элементу, содержащему твердый оксид. Согласно изобретению, топливный элемент включает катод, содержащий катализатор электрохимического восстановления, который ускоряет образование ионов кислорода из кислородсодержащего источника на катоде, анод, содержащий катализатор электрохимического окисления, который ускоряет прямое электрохимическое окисление твердофазного органического топлива в присутствии ионов кислорода, при этом образуется электроэнергия, а также твердый оксидный электролит, предназначенный для переноса ионов кислорода от катода к аноду. Техническим результатом является уменьшение затрат, повышение эффективности. 4 н. и 36 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к твердым электролитам с проводимостью по катионам рубидия, и может быть использовано в различных электротехнических устройствах, работающих в области высоких температур, использующих в качестве рабочего вещества рубидий или рубидийсодержащие материалы. Согласно изобретению твердый электролит содержит моноферрит рубидия с добавкой многозарядных катионов V группы периодической системы в количестве 0,3-1,6 ат.%. Состав твердого электролита отвечает общей формуле Rb_2-2XFe_2-xЭ^V _xO₄, где х=0,025-0,125. Техническим результатом является снижение удельного сопротивления твердого электролита при высоких температурах. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к газодиффузионным электродам для электрохимических устройств. Техническим результатом изобретения является улучшение структуры газодиффузионных электродов. Согласно изобретению газодиффузионный электрод содержит: а) по меньшей мере, одну газодиффузионную среду, б) по меньшей мере, один слой катализатора сверху указанной газодиффузионной среды, содержащий, по меньшей мере, один катализатор на носителе и в) по меньшей мере, один слой катализатора без носителя сверху слоя катализатора на носителе, указанного выше в б), причем указанный слой катализатора без носителя имеет более высокую общую загрузку катализатора, чем в б). 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к мембранно-электродным модулям и топливным элементам, обладающим повышенной мощностью, а также к способу изготовления мембранно-электродного модуля. Согласно изобретению мембранно-электродный модуль содержит, по меньшей мере, два электрохимически активных электрода, разделенных, по меньшей мере, одной мембраной из полимерного электролита, которая упрочнена волокнами и снабжена упрочняющими элементами с максимальным диаметром от 10 до 500 мкм, которые по меньшей мере частично проникают в нее. Техническим результатом является повышенная температурная и коррозионная стойкость, сравнительно низкая газопроницаемость, повышенная механическая стабильность и прочность мембранно-электродных модулей, экономичность и простота в изготовлении. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области высокотемпературных топливных элементов, в особенности к способу и устройству для эксплуатации установки топливного элемента на твердом оксиде (SOFC). Согласно изобретению способ для эксплуатации установки SOFC включает стадии подачи метансодержащего потока к аноду(-ам) топливного(-ых) элемента(-ов) на основе твердого оксида, подачи кислородсодержащего газа к катоду(-ам) указанного топливного(-ых) элемента(-ов) на основе твердого оксида и превращения указанного метансодержащего потока в электричество, где указанный метансодержащий поток получают предварительным каталитическим превращением в метан при адиабатических условиях подаваемого потока, включающего этанол. Техническим результатом является повышение электрической производительности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к портативному источнику тока на основе прямого окисления боргидридов щелочных металлов. Техническим результатом изобретения является снижение омических потерь и предотвращение карбонизации электролита. Согласно изобретению источник тока портативный содержит мембранно-электродный блок, выполненный на основе монолитной четырехслойной градиентно-пористой структуры, представляющей собой пластину из пористого непроводящего материала, поры которого заполнены ионопроводящим 6М KОН, на одну поверхность которой нанесена анионообменная или катионообменная мембрана и слой катодного катализатора, содержащий оксид марганца в форме наночастиц на пористом носителе, а на другую поверхность нанесен гидрофильной слой анодного катализатора, представляющий собой сплав Ni-Ru-F, имеющий форму наночастиц, на пористом углеродном носителе, причем слой катодного катализатора граничит с газодидиффузионным слоем, выполненным из пористого тефлона, на наружную поверхность которого нанесена пленка из карбоксиметилцеллюлозы, а слой анодного катализатора граничит с камерой, заполненной жидким топливом, представляющим собой боргидрид щелочного металла в щелочном растворе гелевого электролита, включающем вторичное топливо, выбранное из многоатомного спирта, такого как глицерин, метилцеллозольв в качестве загустителя и перфторированное соединение. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к портативному источнику тока на основе прямого окисления боргидридов щелочных металлов. Техническим результатом изобретения является снижение омических потерь. Согласно изобретению источник тока портативный содержит мембранно-электродный блок, выполненный на основе монолитной четырехслойной градиентно-пористой структуры, представляющей собой пластину из пористого непроводящего материала, поры которого заполнены ионопроводящим 6М КОН. На одну поверхность пластины нанесена катиононнообменная мембрана и слой катодного катализатора, содержащий оксид марганца в форме наночастиц на пористом носителе, а на другую поверхность нанесен гидрофильной слой анодного катализатора, представляющий собой сплав Ni-Ru-F, имеющий форму наночастиц, на пористом углеродном носителе. Причем слой катодного катализатора граничит с газодидиффузионным слоем, выполненным из пористого тефлона, а слой анодного катализатора граничит с камерой, заполненной жидким топливом, представляющим собой боргидрид щелочного металла в щелочном растворе гелевого электролита, включающем вторичное топливо, выбранное из многоатомного спирта, такого как глицерин, метилцеллозольв в качестве загустителя и перфторированное соединение. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к портативному источнику тока на основе прямого окисления боргидридов щелочных металлов (БГЩМ). Техническим результатом изобретения является увеличение стабильности работы и снижение стоимости. Согласно изобретению портативный источник тока на основе прямого окисления БГЩМ содержит топливный элемент прямого окисления жидкого топлива, представляющий собой БГЩМ в щелочном растворе гелевого электролита, включающем вторичное топливо, выбранное из многоатомного спирта, такого как глицерин, метилцеллозольв в качестве загустителя и перфторированное соединение для обеспечения повышенной растворимости кислорода воздуха, анод для прямого электроокисления БГЩМ в щелочной среде в виде многослойной градиентно-пористой структуры с пористостью до 40%, содержащий конструктивную основу, на которую нанесен активный слой, включающий электрокатализатор, представляющий собой сплав Ni-Ru-F, имеющий форму наночастиц, на пористом углеродном носителе, катод для электровосстановления кислорода воздуха в боргидридных топливных элементах, который представляет собой многослойную градиентно-пористую структуру с пористостью до 40% и содержит конструктивную металлическую основу с газодиффузионным слоем, на которую нанесена активная катодная масса, включающая электрокатализатор, содержащий оксид марганца в форме наночастиц на пористом носителе. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к твердооксидным топливным элементам (ТОТЭ), содержащим металлическую подложку. Согласно изобретению ТОТЭ содержит металлическую подложку (1); активный анодный слой (2), состоящий из катализатора крекинга углеводородов; слой (3) электролита; активный катодный слой (5); переходный слой (6) на катодный токосъемник (7); средства предотвращения диффузии между материалом металлической подложки (1) и активным анодным слоем (2). Техническим результатом является повышенная механическая прочность и окислительно-восстановительная стабильность. 26 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к топливным элементам с системой удаления инертных примесей. Техническим результатом изобретения является стабилизация выходной мощности и уменьшение габаритов. Согласно изобретению система топливного элемента имеет основную часть выработки энергии и вспомогательную часть выработки энергии на стороне выпуска потока топлива основной части выработки энергии, включающая в себя: продувочный клапан, предусмотренный на стороне выпуска потока топлива вспомогательной части выработки энергии; и привод для открывания/закрывания продувочного клапана в зависимости от электродвижущей силы вспомогательной части выработки энергии. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.