Разработка способов повышения энергоэффективности химических источников тока с алюминиевым энергоносителем путём совершенствования рабочих процессов на положительных электродах

Проект направлен на решение фундаментальных проблем создания автономных энергоустановок на базе алюминия как энергоносителя, связанных с применяемыми в них положительными электродами – катодными компонентами. Для газодиффузионных катодов (ГДК) О2/Al ХИТ будет впервые экспериментально исследованы процессы массо- и теплопереноса, в частности зависимость между потенциалом ГДК при различных плотностях тока разряда ХИТ и парциальным давлением кислорода в газовой камере. Учёт этих процессов позволяет существенно расширить существующую модель тепло-массообмена в О2/Al ХИТ, рассчитать как тепловой баланс внутри источника, так и оценить время наступления пассивации анодов, отказ в работе всего ХИТ в целом и оптимизировать режим его работы, связанный с корректировкой состава электролита. Данная проблема ранее не исследовалась ни в России, ни за рубежом. Для гидронного ХИТ как генератора водорода, энергетические характеристики которого в значительной степени зависят как от катализаторов катодной реакции выделения водорода, так и от состава применяемого щелочного электролита с органическими добавками, ингибирующими коррозию алюминиевого анода, будет впервые изучено влияние последних на активность каталитического покрытия NiPx на катоды из различных металлов и оценена возможность применения таких катодов щелочных электролитах с добавками органических соединений. Для повышения энергетических характеристик гидронного ХИТ будет разработан способ получения на металлические катоды каталитического покрытия на основе MoS2 путем электрохимического осаждения из водных растворов, изучена его структура, фазовый состав и электрохимические характеристики катодов с покрытием, а также оценена их активность по сравнению с другими, уже исследованными, катодами гидронного ХИТ.