Промышленная инновация
№ 48-008-22СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА ТОКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ
06.06.2022
Основной проблемой разработки коллектора тока для электрохимического конденсатора со щелочным электролитом является окисление материала проводящей основы с образованием оксидного слоя с пониженной проводимостью, что увеличивает внутреннее сопротивление конденсатора и снижает его мощность. Техническим результатом изобретения является сохранение низкого контактного сопротивления коллектора тока электрохимического конденсатора со щелочным электролитом в процессе его циклирования за счет карбонизации поверхности подложки. Указанный технический результат обеспечивается способом изготовления коллектора тока, включающим контактирование углеродсодержащего прекурсора с металлсодержащим субстратом и последующее нагревание продукта контактирования в инертной и практически лишенной кислорода атмосфере с восстановлением по меньшей мере части субстрата, причем металлсодержащим субстратом является никелевая лента с окисленной поверхностью, а углеродсодержащим прекурсором является природный газ, металлсодержащий субстрат получают окислением никелевой ленты в печи в кислородсодержащей атмосфере при температуре 895-905°С в течение 3 минут, металлсодержащий субстрат контактирует с углеродсодержащим прекурсором, природным газом при температуре 895-905°С в печи с атмосферой природного газа в течение 2 минут с восстановлением до металлического никеля и образованием никель-углеродного композита, полученный продукт охлаждают на воздухе. Использование в качестве субстрата окисленной никелевой ленты позволяет более эффективно адсорбировать молекулы метана, а также катализировать реакцию пиролиза с образованием углерода и водорода. Углеродсодержащий прекурсор в виде природного газа легче подвергается пиролизу и образует ультрадисперсный углерод, который может внедряться в структуру никеля и прочно связываться с ним. Окисление при температуре 895-905°С в течение 3 минут обеспечивает образование гонкой оксидной пленки, которая может легко восстанавливаться образующимся при пиролизе водородом. При повышении температуры выше 905°С и/или времени выдержки толщина пленки увеличивается, и при последующей карбонизации поверхность никеля сорбирует недостаточное количество молекул метана. При выдержке в течение 2 минут в атмосфере природного газа происходит пиролиз метана и протекают два параллельных процесса: восстановление оксида никеля до металлического никеля или карбида никеля (слой с хорошей каталитической активностью); разложение природного газа (метана) на углерод и водород. В результате на поверхности никеля образуется карбид никеля, который при последующем охлаждении частично распадается на свободный углерод в виде мелкодисперсных поверхностных кластеров и частично внедренный в структуру никеля углерод. Карбонизированная по предлагаемому способу поверхность никеля при работе конденсатора со щелочным электролитом не покрывается плотной оксидной пленкой и не приводит к увеличению переходного сопротивления.
ГРНТИ
45.35.41 Конденсаторные устройства
Детали
Отрасль ТЭК
Электроэнергетика
Критически значимая технология
Энергосбережение. 4 технологический уклад.
Инновационность
Отсутствует
Эффект от внедрения
Сохранение низкого контактного сопротивления коллектора тока ЭХК со щелочным электролитом. Измерения контактного сопротивления ипытуемого образца показали, что изменение составило от 5,5 до 15%, что считается приемлемым.
Филиал РЭА
Калужский ЦНТИ -филиал ФГБУ "РЭА" Минэнерго России
Владелец
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭНЕРГИЯ"
Похожие документы
Способ изготовления неполяризуемого электрода электрохимического конденсатора
0.918
Промышленная инновация
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ТВЕРДОПОЛИМЕРНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА СО СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ВОДНЫМ БАЛАНСОМ
0.917
РИД
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР
0.910
Промышленная инновация
Способ изготовления анодов для конденсаторов на основе вентильного металла
0.910
Промышленная инновация
Способ изготовления электродов химического источника тока
0.910
РИД
Способ изготовления каталитического покрытия для анода щелочного электролизера воды
0.909
РИД
Способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента
0.908
РИД
Способ получения гибридного материала для электродов химических источников тока
0.908
РИД
Способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента
0.908
РИД
Способ изготовления мембранно-электродного блока с твердым полимерным электролитом
0.905
РИД