водородная энергетика

Концентрированные водно-щелочные смеси борогидридов и боратов натрия и калия используются в качестве топлива и источника водорода в водородной энергетике, в том числе в низкотемпературных топливных элементах. Рабочие характеристики таких смесей определяются их физико-химическими свойствами. Предложен алгоритм расчёта плотности, вязкости и удельной электропроводности смешанных растворов пятикомпонентной взаимной водно-солевой системы K,Na||OH,BH₄,BO₂–H₂O, основанный на квазиаддитивности этих свойств.

Изучение взаимной растворимости тройных систем NaBH₄–NaOH–H₂O, KBH₄–KOH–H₂O, NaOH–NaBO₂–H₂O и KOH–KBO₂–H₂O вызывает интерес как с фундаментальной, так и с практической точки зрения. Первые две системы используются в качестве источника водорода в водородной энергетике, в том числе в низкотемпературных топливных элементах; при этом борогидриды превращаются в метабораты. Таким образом, две последние системы представляют собой продукты разряда.

Изучение взаимной растворимости тройных систем Na0H-NaB)₂-H₂0 и К0Н-КВO₂-Н₂0 имеет как фундаментальное, так и прикладное значение. Эти системы представляют собой продукты разряда борогидридных топливных элементов. Рабочие характеристики таких смесей определяются растворимостью компонентов. В настоящей работе методом изотермического насыщения в температурном диапазоне 10–50°С исследована растворимость в указанных трехкомпонентных системах. Были определены составы равновесных жидкой и твердой фаз.

В настоящей работе представлена модель, связывающая объёмно-массовые и химические изменения гетерогенного борогидридного топлива, происходящие при разряде борогидридного топливного элемента. Показано хорошее соответствие экспериментальных данных, полученных при разряде топливной композиции на основе водно-щелочного раствора борогидрида калия КВН4 при температуре 25°С. рассчитанным теоретически в предположении полного восьмиэлектронного окисления борогидрид-иона.

Проведено исследование анодного окисления борогидрид-иона BH₄^- на каталитически активном никелевом электроде методами потенциостатического включения, гальваностатического включения, циклической вольтамперометрии и ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием.