твердополимерный электролит

Деполяризация анода сернистым ангидридом позволяет снизить энергозатраты на производство водорода в 1.5 раза. Однако одной из причин, препятствующих промышленному внедрению этого процесса, является невозможность реализации промышленных плотностей тока электролиза из-за диффузионных ограничений по подаче SO₂ анодному каталитическому слою. Рассмотрено влияние давления на процесс электролиза воды с деполяризацией анода сернистым ангидридом в электролизёрах с твёрдым полимерным электролитом.

Изучены состав и структура каталитического слоя топливного элемента с твердополимерным электролитом. Рассмотрено моделирование слоя, позволяющее рассчитать слои, содержащие частицы полимера и катализатора различных форм и размеров. Показана зависимость проводимости и активной площади поверхности каталитического слоя от концентрации частиц полимера. Наилучшие рабочие характеристики топливного элемента наблюдаются при содержании полимера в слое 30–35% об.

Изучены состав и структура каталитического слоя топливного элемента (ТЭ) с твёрдополимерным электролитом (ТПЭ). Максимальная производительность ТЭ наблюдалась при содержании полимера в слое 25–30 об.% при работе на воздухе и 30–35 об.% при работе на кислороде. При варьировании количества наносимой каталитической композиции максимальные плотности тока были получены при наносе слоя 1.75 мг/см², снижение этого значения в 2 раза приводит к падению плотности тока всего на 10%.