|
|
Optimization of the performance of fuel cell stacks using an ultrasonic humidifier.
Vaněk, Martin ; Yakovlev, Yurii (vedoucí práce) ; Václavů, Michal (oponent)
Název práce: Optimalizace svazků palivových článků pomocí ultrazvukového zvlhčovače. Autor: Martin Vaněk Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Yurii Yakovlev, Ph.D., Katedra fyziky povrchů a plaz- matu Abstrakt: Tato práce se zabývá optimalizací výkonu svazků PEM palivových článků, technologie, která otevírá nové možnosti pro uskladnění a zpětnou výrobu elektrické energie. Sestavili jsme dvaceticelový sériový svazek PEM vodíkových palivových článků s otevřenou katodou a změřili jeho základní charakteristiky, jako jsou j-V a j-P křivky a také závislost teploty článku na výkonu, který produkuje za konstantního výkonu chladících větráků. Implementovali a otestovali jsme novou metodu pro správu vody a teploty článku - zvlhčování příchozího vzduchu pomocí ultrazvukového generátoru mlhy - a její vliv na výkon svazku. Provedli jsme několik testů - měření efektivity chlazení, variací v napětích na jednotlivých celách a j-V a j-V křivky - a to za různých podmínek, konkrétně při různých teplotách a se zvlhčováním či bez něj. Klíčová slova: palivový článek, samozvlhčování, otevřená katoda, výkon 1
|
|
| |
|
|
Studium tenkovrstvových katalyzátorů pro redukci kyslíku na katodách palivových článků s polymerní membránou
Komárková, Zuzana ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Václavů, Michal (oponent)
V této práci prezentujeme výzkum vlivu crossoveru metanolu, který výrazně snižuje výkon v DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) a navíc způsobuje otravu na katodě. Odolnost katodového katalyzátoru je studována pomocí vystavení katodového katalyzátoru metanolovým parám. Během měření byla pozorována částečná regenerativní schopnost katalyzátoru po expozici metanolovými parami. Testován byl jak komerčně vyráběný katalyzátor tak námi připravené tenké vrstvy Pt, PtCo a PtRu pomocí magnetronového naprašování. Získané výsledky ukazují, že použití PtCo na katodové straně článku, je rozumným kompromisem mezi čis- tou Pt, která vykazuje nejvyšší výkon, a PtRu, která je odolná na otravu meta- nolem. Nahrazení ruthenia kobaltem je navíc výhodné i z ekonomického hlediska. V dalším výzkumu bychom se rádi zaměřili na ověření pozitivního vlivu PtCo v katalytických vrstvách připravených standardními postupy. 1
|
|
|
Low Platinum Content Thin Film Catalysts for Hydrogen Proton Exchange Membrane Fuel Cells
Václavů, Michal ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce)
V práci je demonstrována účinnost nových typů katalyzátorů pro anodu vodíkových palivových článků s polymerní membránou na bázi Pt-CeO2 a Pt-Sn-CeO2, připravených pomocí magnetronového naprašování, které umožňují dosáhnout výrazného snížení obsahu platiny v anodovém katalyzátoru. Tento způsob přípravy umožňuje dosáhnout velké koncentrace platiny v iontovém stavu, zejména Pt2+ , která je dávána do souvislosti s vysokou aktivitou katalyzátoru. Je studován vliv nosiče katalyzátoru na výkon, dále je studována stabilita v prostředí palivového článku pomocí modelového systému. Byla studována interakce katalytických vrstev s vodíkem ve vakuu a za atmosférického tlaku, zvýšené teploty a vlhkosti. Byla potvrzena stabilita platiny v iontovém stavu i za podmínek panujících v palivovém článku. V další části práce je studována možnost snížení obsahu platiny na katodě s využitím naprašovaných katalyzátorů na bázi Pt-Co a Pt-Ni. Je ukázáno, že naprašovaný slitinový katalyzátor umožňuje zvýšit hmotnostně specifickou aktivitu více než dvakrát a byly vymezeny podmínky přípravy, které umožňují toto zvýšení.
|
|
|
Studium tenkovrstvových katalyzátorů pro redukci kyslíku na katodách palivových článků s polymerní membránou
Komárková, Zuzana ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Václavů, Michal (oponent)
V této práci prezentujeme výzkum vlivu crossoveru metanolu, který výrazně snižuje výkon v DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) a navíc způsobuje otravu na katodě. Odolnost katodového katalyzátoru je studována pomocí vystavení katodového katalyzátoru metanolovým parám. Během měření byla pozorována částečná regenerativní schopnost katalyzátoru po expozici metanolovými parami. Testován byl jak komerčně vyráběný katalyzátor tak námi připravené tenké vrstvy Pt, PtCo a PtRu pomocí magnetronového naprašování. Získané výsledky ukazují, že použití PtCo na katodové straně článku, je rozumným kompromisem mezi čis- tou Pt, která vykazuje nejvyšší výkon, a PtRu, která je odolná na otravu meta- nolem. Nahrazení ruthenia kobaltem je navíc výhodné i z ekonomického hlediska. V dalším výzkumu bychom se rádi zaměřili na ověření pozitivního vlivu PtCo v katalytických vrstvách připravených standardními postupy. 1
|
|
|
Low Platinum Content Thin Film Catalysts for Hydrogen Proton Exchange Membrane Fuel Cells
Václavů, Michal ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Bystroň, Tomáš (oponent) ; Neitzel, Armin (oponent)
V práci je demonstrována účinnost nových typů katalyzátorů pro anodu vodíkových palivových článků s polymerní membránou na bázi Pt-CeO2 a Pt-Sn-CeO2, připravených pomocí magnetronového naprašování, které umožňují dosáhnout výrazného snížení obsahu platiny v anodovém katalyzátoru. Tento způsob přípravy umožňuje dosáhnout velké koncentrace platiny v iontovém stavu, zejména Pt2+ , která je dávána do souvislosti s vysokou aktivitou katalyzátoru. Je studován vliv nosiče katalyzátoru na výkon, dále je studována stabilita v prostředí palivového článku pomocí modelového systému. Byla studována interakce katalytických vrstev s vodíkem ve vakuu a za atmosférického tlaku, zvýšené teploty a vlhkosti. Byla potvrzena stabilita platiny v iontovém stavu i za podmínek panujících v palivovém článku. V další části práce je studována možnost snížení obsahu platiny na katodě s využitím naprašovaných katalyzátorů na bázi Pt-Co a Pt-Ni. Je ukázáno, že naprašovaný slitinový katalyzátor umožňuje zvýšit hmotnostně specifickou aktivitu více než dvakrát a byly vymezeny podmínky přípravy, které umožňují toto zvýšení.
|
|
|
Low Platinum Content Thin Film Catalysts for Hydrogen Proton Exchange Membrane Fuel Cells
Václavů, Michal ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce)
V práci je demonstrována účinnost nových typů katalyzátorů pro anodu vodíkových palivových článků s polymerní membránou na bázi Pt-CeO2 a Pt-Sn-CeO2, připravených pomocí magnetronového naprašování, které umožňují dosáhnout výrazného snížení obsahu platiny v anodovém katalyzátoru. Tento způsob přípravy umožňuje dosáhnout velké koncentrace platiny v iontovém stavu, zejména Pt2+ , která je dávána do souvislosti s vysokou aktivitou katalyzátoru. Je studován vliv nosiče katalyzátoru na výkon, dále je studována stabilita v prostředí palivového článku pomocí modelového systému. Byla studována interakce katalytických vrstev s vodíkem ve vakuu a za atmosférického tlaku, zvýšené teploty a vlhkosti. Byla potvrzena stabilita platiny v iontovém stavu i za podmínek panujících v palivovém článku. V další části práce je studována možnost snížení obsahu platiny na katodě s využitím naprašovaných katalyzátorů na bázi Pt-Co a Pt-Ni. Je ukázáno, že naprašovaný slitinový katalyzátor umožňuje zvýšit hmotnostně specifickou aktivitu více než dvakrát a byly vymezeny podmínky přípravy, které umožňují toto zvýšení.
|
|
| |
|
| |
|
|
Studium oxidace oxidu uhelnatého na površích směsných oxidů SnCeOx metodami fotoelektronové spektroskopie a teplotně programované reakce.
Václavů, Michal ; Bábor, Petr (oponent) ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce)
Interakce kov-oxid a oxid-oxid hrají významnou roli v oblasti heterogenní katalýzy. Ovlivňují elektronovou a krystalografickou strukturu povrchů a tím i jejich adsorpční vlastnosti. Nanostrukturní prášky oxidů CeO2 dopované oxidem cínu vykazují vynikající vlastnosti pro redukci NO kysličníkem uhelnatým. S cílem přispět k vysvětlení mechanizmu této reakce byly vlastnosti systémů SnO2/CeO2 studovány na modelových tenkovrstvových systémech SnO2/CeO2/SiO2 připravených metodou magnetronového napařování a depozicí SnOx na CeO2 rozkladem acetátu Sn ohřevem na vzduchu. Složení katalytických vrstev bylo kontrolováno fotoelektronovou spektroskopií (XPS) a hmotnostní spektroskopií sekundárních iontů (SIMS). Ke studiu reakce CO a NO byl použit průtokový mikroreaktor.
|
host ::
RSS.