Исследование транспортных характеристик гибридных протонообменных мембран для применения в низкотемпературном водородном топливном элементе
| Название НИОКТР | Исследование транспортных характеристик гибридных протонообменных мембран для применения в низкотемпературном водородном топливном элементе |
|---|---|
| Аннотация | В результате выполнения проекта будут получены новые знания о закономерностях влияния модификаторов различной природы, инертного фторполимера и кислого фосфата циркония при их одновременном присутствии, на свойства перфторированной сульфокатионитовой мембраны в разрезе ее применимости в низкотемпературном топливном элементе. В рамках данной работы будет получена серия образцов поливных перфторированных мембран МФ-4СК с варьируемым содержанием одновременно двух модификаторов кислого фосфата циркония и сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена. Для оценки влияния каждого модификатора будут получены данные о характеристиках образцов, содержащих только один из указанных модификаторов. На основании результатов комплексной характеризации мембран, включающей структурные (распределение пор по радиусам, рентгеноструктурный анализ, СЭМ изображения поверхности и сколов), важные для применения в топливном элементе транспортные (электропроводность при ограниченной влажности и повышенной температуре; диффузионная проницаемость в растворе электролита, которая дает косвенную информацию о газопроницаемости) и эксплуатационные (химическая стойкость с реактивом Фентона, механические свойства) свойства ионообменных мембран, будет выбрана мембрана оптимального состава. Аналогичные результаты будут получены для коммерческих перфторсульфополимерных мембран Nafion 212 и Aquivion, которые преимущественно используются в качестве электролита в ТЭ. Теоретическая значимость результатов обусловлена описанием диффузионной проницаемости мембран с помощью подхода микрогетерогенной модели, учитывающей наличие наночастиц КФЦ в порах материала, а также моделированием спектров электрохимического импеданса методом эквивалентных схем для расчета вкладов омических, кинетических и диффузионных ограничений в суммарный импеданс системы. Будет получена информация о влиянии допантов на эксплуатационные характеристики топливного элемента (вольтамперная и мощностная характеристики, спектр электрохимического импеданса и газопроницаемость в составе мембранно-электродного блока) с наиболее перспективными образцами мембран. Результаты реализации настоящего проекта обладают экономической значимостью и могут быть интересны предприятиям региона, разрабатывающих устройства, работающие на топливных элементах. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 2000.0 |
| Дата начала | 2025-12-15 |
| Дата окончания | 2026-12-30 |
| Номер контракта | МПИ-25.1/19 |
| Дата контракта | 2025-12-15 |
| Количество отчетов | 1 |
| УДК | 621.039.533.6 |
| Количество просмотров | 5 |
| Руководитель работы | Мещерякова Екатерина Евгеньевна |
| Руководитель организации | Астапов Михаил Борисович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" |
| Заказчик | УНИТАРНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ "КУБАНСКИЙ НАУЧНЫЙ ФОНД" |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2026-01-05 11:07:04 UTC, 2026-01-05 11:07:04 UTC |
| ОКПД | Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области химических наук |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ; ДИФФУЗИОННАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ; ВОДОРОДНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ; ПРОТОНООБМЕННАЯ МЕМБРАНА; МОДИФИЦИРОВАНИЕ; КИСЛЫЙ ФОСФАТ ЦИРКОНИЯ; ХИМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 44.31.39 - Водородная энергетика |
| OECD | — |
| OESR | Энергетика и топливо |
| Приоритеты научно-технического развития | б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения; |
| Регистрационные номера | — |