Разработка новой элементной базы щелочных электролизеров воды
Диссертация
Результаты работы представлены в 10 публикациях, в том числе в 3 статьях журнала из перечня ВАК. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на: III Международном симпозиуме по водородной энергетике (Москва 2009) — 16 Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиотехника, электротехника и энергетика» (Москва 2010) — 18 Международной научно-технической… Читать ещё >
Список литературы
- Козлов С.И., Фатеев В. Н. Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы/ Под ред. Е. П. Велихова. М.: Издательство Газпром ВНИИГАЗ, — 2009. — С.28.
- Кулешов Н.В., Григорьев С. А., Фатеев В. Н. Электрохимические технологии в водородной энергетике. М.: Издательство МЭИ, — 2007. — 115 с.
- Бугров В.В., Десятое A.B., Кулешов Н. В. Вода: эффекты и технологии/ Под.ред. Бесятова A.B. М.: Издательство ООО НИЦ Инженер, — 2010.- 488 с.
- Шпильрайн Э.Э., Малышенко С. П., Кулешов Г. Г. Введение в водородную энергетику. М.: Издательство Энергоатомиздат, — 1984. — 264 с.
- Голин Ю. JL, Кондратьев Д. Г., Матрёнин В. И., Овчинников А. Т. Водородно-кислородный электрохимический генератор для электромобиля// Энергия: экономика, техника, экология. 2007. — В. 4. С.42−49.
- Холлиншид Г., Икард М., Надоленко В. Щелочной электролиз -альтернатива электролизу с ионно-обменными мембранами // Наноиндустрия. -2011.-Т. 29. В.5. — С.32−34.
- Козин Л.Ф., Волков C.B. Водородная энергетика и экология. Киев: Издательство Наукова думка, — 2002. — 336 с.
- Обзор рынка водорода в России: Справочное пособие. М: Издательство МЭИ,-2011.-С. 19.
- Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Издательство Высшая школа, — 1969. — 512 с.
- Якименко Л.М., Модылевская И. Д., Ткачек З. А. Электролиз воды.- М.: Издательство Химия, 1970. — 264 с.
- Кулешов Н.В., Терентьев A.A., Коровин Н.В Отечественные электролизеры необходимая составляющая водородной энергетики в России // I международный симпозиум по водородной энергетике. — 2005. — С. 156−163.
- Кулешов В.Н., Терентьев А. А., Аврущенко А.Е Перспективы щелочного электролиза в России // II международный симпозиум по водородной энергетике. 2007. — С. 31−33.
- Багоцкий B.C. Проблемы электрокатализа. М.: Издательство Наука,-1980.-271 с.
- Sequeiraa С.А.С., Santosa D.M.F., Britob P. S.D. Electrocatalytic activity of simple and modified Fe-P electrodeposits for hydrogen evolution from alkaline media // J. Energy. 2011. — V 36. — P. 847−853.
- Gennero de Chialvo M.R., Chialvo A.C. Hydrogen evolution reaction: a kinetic study on electrodes with two domains of adsorption sites // J. Electroanalytical Chemistry. 1995. — V 388. — P. 215−224.
- GizM.J., SilvaC. P, FerreiraM., Machado S.A.S., Ticianelli E.A., Avaca L.A., Gonzalez E.R. Progress on the development of activated cathodes for water electrolysis // Int. J. of Hydrogen Energy. 1992. — V. 17. — P. 725−729.
- Weikang Hu, Yunshi Zhang, Deying Song, Zuoxiang Zhou, Yun Wang Electrode properties of amorphous nickel-iron-molybdenum alloy as a hydrogen electrocatalyst in alkaline solution // J. Materials Chemistry and Physics. 1995. — V. 41.-P. 141−145.
- Cornisha L.A., Witcomb M.J. A metallographic study of the Al-Ni-Re phase diagram // J. Alloys and Compounds. 1999. — V 291. — P. 145 -166.
- Сокольский Д.В., Кабиев Т. Н., Фасман А. Б. й Д.В., Кабиев Т., Фасман А. Б., Каталитические реакции в жидкой фазе // третья всесоюзная конференция. Алма-Ата: Издательство Наука, — 1972. — С.300−303
- Sanstede G., Walter G. Novel Silver Positive Electrode for Alkaline StorageBatteries // J. Nature. 1967. — V.216. — P.476−477
- Коровин H.B. A.C. 206 094 (СССР) — Опуб. в Б.И., 1967, № 24
- Коровин H.B. A.C. 218 830 (СССР) — Опуб. в Б.И., 1968, № 18
- Коровин Н.В., Козлова Н. И., Савельева О. Н. Исследование модифицированных электрокатализаторов // Электрохимия. 1978. — Т.24. -№ 10.-С. 1575−1578.
- Коровин Н.В., Козлова Н. И., Лапшина Т. В. Влияние обработки нитратом свинца поверхностного скелетного никеля на катодное выделение водорода // Электрохимия. 1983. — Т. 19. — № 4. — С .583−585.
- Lasia A. Applications of the electrochemical impedance spectroscopy to hydrogen adsorption, evolution and absorption into metals // J. Modern Aspects of Electrochemistry. 2002. — V. 35. — P. 1.
- Pauporte T, Andolfatto F, Durand R. Some electrocatalytic properties of anodic iridium oxide nanoparticles in acidic solution // J. Electrochim Acta. 1999.-V.45. -P.431.
- Yoshio Т., Wataru S., Yoshinori N., Shuji N. Structural analyses of Ru02-Ti02/Ti and Ir02-Ru02-Ti02/Ti anodes used in industrial chlor-alkali membrane processes // J. Applied Electrochemistry. 2010.- V.40. — P. 1789−1795.
- Singleton M.F., Nash P. The early stages of solid state reactions in Ni/Al multilayer films // J. ASM International. 1992. — V.80. — P. 2635.
- Fernandez A.F., Guillermet A. Mo-Fe system // J. ASM International. -1992.-V.80. -P. 2748
- Qing H., Shuang C., Nianwen P., Jianshe C., Kuiren L., Xujun W. A study on pulse plating amorphous Ni-Mo alloy coating used as HER cathode in alkaline medium // Int. J. of Hydrogen Energy. 2010. — V. 35. — P. 5194 — 5201.
- Gonsalez E.R., Avaca L.A., Tremiliosi-Filho G. Hydrogen evolution reaction on Ni-S electrodes in alkaline solutions // Int. J. Hydrogen Energy. 1994. — V. 19. -P.17.
- Sabela R, Paseka I. Properties of Ni-Sx electrodes for hydrogen evolution from alkaline medium // J. Appl. Electrochem. 1990. — V. 20. — P.500.
- Vandenborre H., Vermeiren P.H., Leysen R. Hydrogen evolution at nickel sulphide cathodes in alkaline medium // J. Electrochim Acta. 1984. — V. 29. — P. 297.
- Wen T.C., Lin S.M., Tsai J.M. Sulfur content and the hydrogen evolution activity of Ni-Sx deposits using statistical experimental strategies // J. Appl Electrochem. 1994. — V. 24. — P. 233.
- Qing H., Kuiren L., Jianshe C., Xujun W. A A study of the electrodeposited Ni-S alloys as hydrogen evolution reaction cathodes // J. Hydrogen Energy. 2003. -V. 28. — P. 1207.
- Yuan T.C., LI R., Zhou K.C. Electrocatalytic properties of Ni-S-Co coating electrode for hydrogen evolution in alkaline medium // J. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008. — V. 17. — P. 762−765.
- Lasia A., Conway B.E., White R.E. Applications of the electrochemical impedance spectroscopy to hydrogen adsorption, evolution and absorption into metals// J. Modern aspects of electrochemistry. 2002. — V. 35.-P. 1.
- Pajkossy T. J Impedance of rough capacitive electrodes // J. Electroanal Chem. 1994.-V.364.-P.lll-125.
- Kerner Z, Pajkossy T. On the origin of capacitance dispersion of rough electrodes// J. Electrochim Acta. 2000. — V.46. — P.207−211.
- Pajkossy T, Wandlowski T, Kolb DM. Differential capacitance versus frequency curves simulated for different equivalent// J. Electroanal Chem .- 1996. V. 209. — P. 414.
- Levie R. Electrochemical Responses of Porous and Rough Electrodes // J. Advances in electrochemistry and electrochemical engineering. 1967. — V. 6. — P. 239.
- Lasia A., Hitz C. Experimental study and modeling of impedance of the her on porous Ni electrodes // J. Electroanal Chem 2001. — V. 500. — P.213 — 222.
- Chen L., Lasia A. Hydrogen evolution reaction on Ru02 electrodes in alkaline solution// J. New materials for electrochemical systems. 1999. — V.2. — P.7178.
- Brug G.J., Eeden A.L.G., Shuyters-Rehabach M., Shuyters J.H. The analysis of electrode impedances complicated by the presence of a constant phase element // J. Electroanal Chem. 1984. — V.176. — P.275 — 295.
- Lasia A. Impedance of porous electrodes // J. Modern Aspects of Electrochemistry. 2009. -V.43. — P.67 -138.
- Paseka I. Evolution of hydrogen and its sorption on remarkable active amorphous smooth Ni-P (x) electrodes // J. Electrochimica Acta. 1995. — V. 40. — P. 1633−1640.
- Shervedani R.K., Madram A.R. Electrocatalytic activities of nanocomposite Ni81P16C3electrodefor hydrogen evolution reaction in alkaline solution by electrochemical impedance spectroscopy // Int. J. of Hydrogen Energy. 2008. — V. 33. — P. 2468−247.
- Vandeborre H., Leysen R., Nakaerts H. Developments on IME-alkaline water electrolysis // Int. J. of Hydrogen Energy. 1983. — V. 8. — P. 81−83.
- Zhu T., Liu Y., Zhonghua H., Chenchen W., Zubiao W. Preparation and characterization of mesoporous Co304 electrode material // J. Materials Science: Materials in Electronics. 2011. — V. 22. — P. 1649 -1655.
- Xiao J., Yang S. Sequential crystallization of sea urchin-like bimetallic (Ni, Co) carbonate hydroxide and its morphology conserved conversion to porous NiCo204 spinel for pseudocapacitors // J. RSC Advances. -2011. V. 1. — P. 588 -595
- Tiwari S. K., Koenig J. F., Poillerat G., Chartier P., Singh R. N. Electrocatalysis of oxygen evolution/reduction on LaNi03 prepared by a novel malic acid-aided method // J. Applied electrochemistry. 1998. — V.28. — P. 114−119.
- Singha N., Pandey J. P, Singh N.K., Lai B., Chartier P., Koenig J.F. Sol-gel derived spinel MxCo3-x04 (M=Ni, Cu- 0
- Singh R.N., Lai B. High surface area lanthanum cobaltate and its A and B sites substituted derivatives for electrocatalysis of 02 evolution in alkaline solution // Int. J. Hydrogen Energy. 2002. — V.27. — P. 45−55.
- Singh R.N., Singh N.K., Singh J.P., Balaji G., Gajbhiye N.S. Effect of partial substitution of Cr on electrocatalytic properties of CoFe204 towards 02-evolution in alkaline medium // Int. J. Hydrogen Energy. 2006. — V.31. — P. 701−707.
- Singh R.N., Mishra D., Sinha A.S.K., Singh A. Novel electrocatalysis for generating oxygen from alkaline water electrolysis// J. Electrochemistry Communications. 2007. — V. 9. — P. 1369−1373.
- Hamdani M., Singh R.N., Chartier P. Co304 and Co- Based Spinel Oxides Bifunctional Oxygen // J. Electrochem. 2010. — V.5. — P. 556 — 577.
- Singh R.N., Singh J.P., Singh A. Electrocatalytic properties of new spinel-type MMo04 (MFe, Co and Ni) electrodes for oxygen evolution in alkaline solutions // Int. J. Hydrogen energy. 2008. — V.33. — P.4260−4264
- Singh R. N., Bahadur L., Pandey J. P., Singh S. P., Chartie P., Poillerat G. Preparation and characterization of thin films of LaNi03 for anode application in alkaline water electrolysis // J. Applied electrochemistry. 1994. — V. 24 (2). — P. 149 156.
- Singh S.P., Singh R.N., Poillearat G., Chartier P. Physicochemical and electrochemical characterization of active films of LaNi03 for use as anode in alkaline water electrolysis // Int. J. Hydrogen Energy. 1995. — V. 20. -P.203−210.
- Fischer E., Shen W., Hertz J. L. Measurement of the surface exchange and diffusion coefficients of thin film LaCo03 and SrCoOx // J. Electroceramics. 2012.- V. 29. P. 262- 269.
- Kharton V.V., Li S.B., Kovalevsky A.V., Naumovich E.N. Oxygen permeability of perovskites in the system SrCo03-d-SrTi03// J. Solid State Ionics. -1997.-V. 96.-P. 141−151.
- Battle P.D., Gibb T.C., Steel A.T. An investigation of non-stoicheiometry in the systems SrFe03-y and SrCo03-y by iron and cobalt K-edge extended x-ray absorption fine-structure spectroscopy // J. Chem. Soc. 1988. — V. 1. — P. 83- 87.
- Peng R.R., Xia C.R., LiuX.Q., Peng D.K., Meng G.Y. Intermediate-temperature, S. O. F. s with thin Ce0.8Y0.201.9 films prepared by screen-printing // J. Solid State Ionics. 2002. — V. 152. — P. 561- 565.
- Aguadero A., Perez-Coll D., Alonso J. A., Skinner S. J., Kilner J. A New Family of Mo-Doped SrCo03−5 Perovskites for Application in Reversible Solid State Electrochemical Cells // J.Chem. Mater. 2012.- V. 24. — P.2655−2663.
- Dubeya P.K., Sinhab S.K., Talapatrac S., Koratkard N., Ajayane P.M., Srivastava O.N. Hydrogen generation by water electrolysis using carbon nanotube anode // Int. J. Hydrogen Energy. 2010. — V.35. — P.3945−3950.
- Bergner D. Reduction of by-product formation in alkali chloride membrane electrolysis// J. Applied Electrochemistry. 1971. — V. 1. — P. 723−727.
- Montoneri E Evaluation of asbestos composite separators in advanced water test electrolysers// J. Applied Electrochemistry. 1988. — V. 18. — P. 280−287.
- Kreuter W., Hofmann H. Electrolysis: The important energy transformer in a world of sustainable energy // Int. J. Hydrogen Energy. 1998. — V.23. — P.661−665.
- Renauda R., LeRoya R.L. Separator materials for use in alkaline water electrolysers// Int. J. Hydrogen Energy. 1982. — V. 7. — P. 155−166.
- Montoneri E., Tempesti E. Reinforced asbestos separators for water electrolysis // Int.J. Hydrogen Energy. 1986. — V. 11. — P. 233 — 240.
- Modica G., Giuffre L., Montoneri E. Polyvinylpyridine-divinylbenzene and asbestos composites // J. Polymer. 1984. — V. 25. — P. 1513 — 1522.
- Ohta T., Funk J.E., Porter J.D., Tilak B.V. Hydrogen production from water: Summary of recent research and development presented at the Fifth WHEC // Int.J. Hydrogen Energy. 1985. — V. 10. — P. 571 — 576.
- Vandenborre H., Leysen R., Nackaerts H. Developments on IME-alkaline water electrolysis // Int.J. Hydrogen Energy. 1983. — V. 8. — P. 81 — 83.
- Lunkwitz K., Ferse A., Handte D., Klatt B., Horx M. Application of a modified polytetrafluoroethylene powder in diaphragms for alkali chloride electrolysis // J. Materials and Engineering. 1987. — V. 48. — P. 137 — 147.
- Giuffre L., Montoneri E., Modica G., Bui M. H., Tempesti E. Aromatic polymers for advanced alkaline water electrolysis. Part I: Polyphenylene sulfide and its sulfonated derivatives // Int.J. Hydrogen Energy. 1984. — V. 9. — P. 179 — 182.
- Santos A., Aciolia M.A., Juniora J.G. Preliminary investigation of some commercial alloys for hydrogen evolution in alkaline water electrolysis // Int.J. Hydrogen Energy. 2004. — V. 29. — P. 235 — 241.
- Yamada Y., Matsuki N., Ohmori T., Mametsuka H., Kondo M. One chip photovoltaic water electrolysis device // Int. J. Hydrogen Energy. 2003. — V. 28. -P. 1167.
- Takashi O., Kenjiro T., Katsuyuki T., Katsuhiro A. Nickel oxide water electrolysis diaphragm fabricated by a novel method// Int. J. Hydrogen Energy. -2007. V. 32. — P. 5094−5097
- Marinia S., Salvia P., Paolo N., Rachele P., Marco V. Advanced alkaline water electrolysis // J. Electrochimica Acta. 2012. — V. 82. — P. 384 — 391.
- LeRoy R.L. Industrial water electrolysis: Present and future // Int. J. Hydrogen Energy. 1983. — V. 8. — P. 40117.
- Leysen R., Vandenborre H., Nenner T.. Diaphragm for medium temperature water electrolysis // Hydrogen as an Energy Carrier: Proceedings of the 3rd International Seminar Redial publishing company. 1983. — P. 152−158.
- Anish K., Abdullah M. A., Malik A. R., Naved A., Aftab A. P., Imran K., Pijush K. M. Review on composite cation exchanger as interdicipilinary materials in analytical chemistry // J. Electrochem. Sci. 2012. -V. 7. — P. 3854 — 3902.
- Hammoudi M., Henao C., Agbossou K., Dube Y., Doumbia M.L. New multi-physics approach for modelling and design of alkaline electrolyzers // Int. J. Hydrogen Energy. 2012. -V. 37. — P. 13 895−13 913.
- Leysen R., Doyen W., Vandenborre H. On the structure of polyantimonic acid-polysulfone membranes. Brussel., 1985. — 30 p.
- Vandenborre H., Baetsle L. H.- Hebel W., Leysen R., Nackaerts H., Spaepen G. Recent developments on IME-alkaline water electrolysis // Hydrogen energy progress- Proceedings of the Third World Hydrogen Energy Conference. -1980. -V. 4. P. 1809−1815.
- Андриевский Р.А., Рагуля А. В. Наноструктурные наноматериалы. М.: Издательство Академия, 2005. — 187 с.
- Филатов Ю.Н. Электроформование волокнистых материалов. М.: Издательство Нефть и газ, 1997. — 297 с.
- Decostere В., Nele D., Sander D.V., Pascal D. Performance assessment of electrospun nanofibers for filter applications // J. Desalination. 2009. — V.249. — P. 942 — 948.
- Rigbi, Z. Prediction of swelling of polymers in 2 and 3 component solvent mixtures // J.Polymer. 1978. — V.19. — P.1229−1232.
- Cunlu Z., Chun Y. On the competition between streaming potential effect and hydrodynamic slip effect in pressure-driven microchannel flows // J. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2011. — V.386. — P. 191 -194.
- Petia M. V., Ruben S.G., Said A.E., Rumiana D. Electrohydrodynamic model of vesicle deformation in alternating electric fields // J. Biophysical Journal. -2009. V.96. — P. 4789 — 4803.
- Qiyang Z., Ping H., Fenghua S. Theory analysis of asymmetrical electric double layer effects on thin film lubrication // J. Tribology International. 2012. -V.49. — P. 67−74.
- Ould A., Peerhossaini H., Bardon J.P. Numerical and experimental investigation of direct electric conduction in a channel flow // J. Heat and Mass Transfer. 1996. — V.39. — P. 975−993.
- Reznik S. N., Yarin A. L., Theron A, Zussman E. Transient and steady shapes of droplets attached to a surface in a strong electric field //J. Fluid Mechanics. -2004. V.516. — P. 349−377.
- Syandan C., Chien L., Adler A., Kam W. L. Electrohydrodynamics: A facile technique to fabricate drug delivery systems // J. Advanced Drug Delivery Reviews. -2009.-V. 61.-P. 1043−1054.
- Etienne L., Homsy G. M. Axisymmetric deformation and stability of a viscous drop in a steady electric field // J. Fluid Mechanics. 2007. — V.590. — P. 239 264.
- Dzenis Y. Spinning Continuous Fibers for Nanotechnology // J. Science. -2004. V.304. — P. 1918.
- Zeng Ultrafine fibers electrospun from biodegradable polymers // J. Applied Polymer Science. -2003. V. 89. — P. 1085−1092.
- Yarin A. L., Zussman E., Kroll, E. Multijet electrospinning of conducting nanofibers from microfluidic manifolds// J.Polymer. 2005. — V.46. — P. 2889 -2905.
- Yarin A. L. On bending instability in electrospinning of nanofibers // J. Applied Physics. 2001. — V. 89. — P. 3018−3026.
- Yarin A. L. Taylor cone and jetting from liquid droplets in electrospinning of nanofibers // J. Applied Physics. 2001. — V. 90. — P. 4836 — 4846.
- Yarin A. L. Electrostatic fieldassisted alignment of electrospun nanofibers // J. Nanotechnology. 2001. — V. 12. — P. 384−390.
- Li D., Xia Y. Electrospinning of nanofibers: reinventing the wheel // J. Advanced Materials. 2004. — V. 16. — P. 1151−1170.
- Norman J. J., Desai T. A. Methods for fabrication of nanoscale topography for tissue engineering scaffolds // J. Annals of Biomedical Engineering. 2006. — V.34 (1).-P.89−101.
- Norris I. D., Shaker M. M., Ko F. K., MacDiarmid A. G. Electrostatic fabrication of ultrafine conducting fibers: polyaniline/polyethylene oxide blends // J. Synthetic Metals. 2000. — V. 114 (2). — P. 109−114.
- Ochanda F., Jones W. E. Sub-micrometer-sized metal tubes from electrospun fiber templates // J.Langmuir. 2005. — V. 21(23). — P. 791−796.
- Ohgo К., Zhao С. H., Kobayashi М., Asakura Т. Preparation of nonwoven nanofibers of Bombyx mori silk, samia cynthia ricini silk and recombinant hybrid silk with electrospinning method // J.Polymer. 2003. — V. 44 (3). — P. 841−846.
- Ohkawa K., Cha D. I., Kim H., Nishida A., Yamamoto H. Electrospinning of chitosan // J. Macromolecular Rapid Communications. 2004. — V. 25 (18). — P. 1600−1605.
- Patel A. C., Li S. X., Yuan J.M., Wei Y. In situ encapsulation of horseradish peroxidase in electrospun porous silica fibers for potential biosensor applications // J. Nano Letters. 2006. — V. 6(5). — P. 1042−1046.
- Pavlov M. P., Mano J. F., Neves N. M., Reis R. L. Fibers and 3D mesh scaffolds from biodegradable starch-based blends: production and characterization // J. Macromolecular Bioscience. 2004. — V. 4(8). — P. 776−784.
- Нефедкин С.И. Физико-химические методы исследований в технологиях водородной и электрохимической энергетики. М.: МЭИ, 2008. -216 с.
- Эталонно-контактная порометрия. URL: www.porotech.net (дата обращения 12.10.11)
- Anthony L. Andrady Science and technology of polymer nanofibers. New Jersey: John Wiley & Sons, 2008. — 486 p.
- Кулешов B.H. Разработка и исследование элементной базы нового поколения для низкотемпературных электролизеров воды. // Автореф. дисс. к.т.н.: 02.00.05 М.: МЭИ, 2009. — 20 с.
- Кулешов Н.В., Кулешов В. Н., Бахин А. Н., Довбыш С. А. Разработка новых диафрагменных материалов для низкотемпературного электролиза воды М.: Радиотехника, 2012. С. 137 — 138.
- Кулешов Н.В., Кулешов В. Н., Бахин А. Н., Ибрагимова А., Славнов Ю. А. Разработка новой элементной базы для щелочных электролизеров воды.// Естественные и технические науки. 2011. — № 6.- С. 75−79.