Материалы курса лекций для аспирантов кафедры физики полимеров и кристаллов

«Основы топливных элементов»

Преподаватели: н.с. Чертович В.А., с.н.с. Галлямов М.О.

Вопросы к экзамену по спецкурсу «Основы топливных элементов»:

1. Устройство и принцип действия ТЭ, преобразование энергии в ТЭ, устройство мембранно-электродного блока и элементарной измерительной ячейки.
2. Вольт-амперная характеристика и зоны поляризационных потерь.
3. Применение топливных элементов. КПД установок на ТЭ и сравнение с двигателями внутреннего сгорания.
4. Классификация ТЭ. Основные особенности ТЭ разных типов.
5. Щелочные ТЭ. Фосфорнокислотные ТЭ.
6. ТЭ расплавов карбонатов. Твердооксидные ТЭ.
7. Полимерные ТЭ: низкотемпературные и среднетемпературные.
8. Принципы электрокатализа, хемосорбция и физическая адсорбция, кривая «вулкан».
9. Кинетика и перенапряжение в электрокатализе, циклическая вольтамперометрия.
10. Свойства и характеристики полимерной мембраны ТЭ.
11. Типы низкотемпературных протон-проводящих мембран.
12. Нафион и аналоги.
13. Проводимость полимерной мембраны.
14. Импедансная спектроскопия и измерение проводимости.
15. Среднетемпературные полимерные мембраны.
16. Композитные полимерные мембраны: регуляторы содержания воды, концепция самоувлажнения.
17. Композитные полимерные мембраны: жидкие протон-проводящие допанты.
18. Композитные полимерные мембраны: твердые протон-проводящие включения.
19. Механизмы ионной проводимости в твердооксидном ТЭ.
20. Состав и свойства активного слоя ТЭ
21. Газодиффузионные слои, биполярные пластины, герметики и прокладки.
22. Математические (аналитические и компьютерные) модели ТЭ.