Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Pórusos anyagok az energiatárolásban: Szuperkapacitorok és Üzemanyagcellák Készítette: Móring Zsófia Vavra Szilvia 2013.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Pórusos anyagok az energiatárolásban: Szuperkapacitorok és Üzemanyagcellák Készítette: Móring Zsófia Vavra Szilvia 2013."— Előadás másolata:

1 Pórusos anyagok az energiatárolásban: Szuperkapacitorok és Üzemanyagcellák Készítette: Móring Zsófia Vavra Szilvia 2013

2 SZUPERKAPACITOROK

3 I. Jelentőség Ragone diagram Nagy teljesítmény rövid ideig Mechanikus energia tárolása, majd ‘háttér energiaként’ történő felhasználása Gyakorlati felhasználás: - Szélerőművek - Járművek, liftek - Defibrilátor

4 II. Működés elméleti háttere Fizikai jellemzők - kapacitás - áramerősség - teljesítmény P max => t min, C max (fegyverzet)

5 GCD DIAGRAM CV DIAGRAM III. Jellemző paraméterek meghatározása

6 IV. Szuperkapacitorok típusai I. EDL kapacitorok II. Pszeudokapacitorok

7 I. EDL kapacitorok

8 EDL kapacitorok Pórusos anyagok DE ! Határt szab: 1)As nő => szilárdság és vezetőképesség gyengül 1)Túl kicsi pórusok =>nagy ionok számára elérhetetlenek AsAs C - aktív szén - szén alapú aerogélek - szén nanocsövek - szén nanoszálak - szén hálók SZENEK Ionok: szerves oldószerben szolvatált szerves sók

9 II. Pszeudo kapacitorok

10 Pszeudo kapacitorok A) Vezető polimerek - töltéshordozók létrehozása dopolással (+/- töltésű térháló) B) Dopolt szén - karbon felületén lévő funkciós csoport RuO x (OH) y + ne - + nH + => RuO x-n (OH) y+n C) Átmeneti fémoxidok - oxidációs állapot változás polypyroll

11 Üzemanyagcellák Kifejlesztője: Grove A bele töltött üzemanyagból kémiai reakció során, közvetlenül elektromos energiát állít elő Üzemanyag: hidrogén, szénhidrogén származékok (pl. földgáz, metanol, gázolaj) Előny: alacsony károsanyag-kibocsátás, folyamatos működés Hátrány: gyúlékony, robbanásveszélyes gáz

12 Felhasználásuk

13 Felépítésük Reakciók: Anódon: 2H 2 => 4H + + 4e - Katódon: O 2 + 4H + + 4e - => 2H 2 O A teljes reakció: 2H 2 + O 2 => 2H 2 O

14 Pórusos elektródok Igazi áttörés Elektrokémiai reakció a 2 fázis határán játszódik le Cella teljesítménye függ: ‒ Elektród felülete  pórusos elektródok alkalmazása ‒ Reakció sebessége  katalizátor felhasználása Előnyük: nagy aktív felülettel rendelkeznek Fajtái: membrán, vékony szénréteg felületén a platina katalizátorral

15 Típusai

16 Magas hőmérsékleten működő üzemanyag cellák ( °C) Olvadt karbonátos cella ‒ Előnye nem kell reformer, közvetlenül földgázt használ ‒ Elektrolit olvadt karbonát sók LiAlO 2 kerámia mátrixban Szilárd oxidos cella ‒ Legmagasabb működési hőmérsékletű ‒ Elektrolit szilárd ZrO ‒ Magas teljesítmény ‒ Olcsó, nem kell nemesfém katalizátor ‒ Erőmű

17 Alacsony hőmérsékleten működő üzemanyag cellák (20-100°C) Protoncserélő membrános cella ‒ Membrán elektród rendszer ‒ Külső rész szénszövet, katalizátorréteg, ez protonvezető membránhoz van préselve ‒ Membrán feladata: Katód, anód elválasztása Protonvezetés biztosítása Elektronátmenet biztosítása

18 Alacsony hőmérsékleten működő üzemanyag cellák (20-100°C) Direkt metanol membrános cella ‒ Feltalálója Oláh György Nobel-díjas kémikus ‒ Üzemanyaga metanol ‒ Végtermék: CO 2, H 2 O Alkáli elektrolitos cella ‒ Legegyszerűbb, legrégebbi ‒ NASA  Apollo küldetésre, ma is az űrhajózásban ‒ Ok: csak tiszta O 2, H 2 alkalmazható

19 Ragone diagram

20 Köszönöm a figyelmet!

21 Kérdések 1)Rajzolja fel a Ragone diagrammot! 2) A fegyverzet fajlagos felületének növekedésével hogyan változik a kondenzátor kapacitása? 3)Üzemanyagcellák fogalma, előnyei és hátrányai!


Letölteni ppt "Pórusos anyagok az energiatárolásban: Szuperkapacitorok és Üzemanyagcellák Készítette: Móring Zsófia Vavra Szilvia 2013."

Hasonló előadás


Google Hirdetések