ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидразино-перекисьводородные ТЭ и ЭХГ из "Электрохимические генераторы" В случаях, когда ЭХГ применяются в условиях отсутствия или недостатка воздуха, целесообразно в качестве окислителя использовать жидкий кислород или перекись водорода. Перекись водорода имеет определенные достоинства малую массу тары для хранения, легкость транспортировки я возможность применения более простых электродов по сравнению с газовыми электродами. Поэтому ведутся исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию гидразино-перекись-водородных ЭХГ. [c.143] Стандартная э. д. с. при 25°С равна 2,2 В. [c.143] Возможно также проникновение гидразина к катоду и окисление его на катоде и соответственно смещение потенциала катода в сторону отрицательных значений. Кроме того, возможно проникновение перекиси водорода к аноду и изменение потенциала анода вследствие восстановления перекиси водорода. [c.143] Поэтому важной задачей при создании гидразино-пе-рекисьводородных ТЭ является разделение гидразина и перекиси водорода. [c.144] При разработке гидразино-перекисьводородных ЭХГ учитываются реакции разложения и химического взаимодействия реагентов, а также некоторые особенности ТЭ большая величина тепловыделения и наличие продуктов побочных реакций. Расчет расхода гидразина может быть сделан на основании уравнений, приведенных выше с учетом реального фарадеевского к. п. д. ЭХГ и реального напряжения ТЭ. [c.144] В табл. 14 для примера приведены результаты расчетов объемных и массовых расходов безводных реагентов и водных растворов реагентов. [c.144] С перекисью водорода. Кроме воды и азота в ТЭ могут образовываться за счет побочных реакций кислород, аммиак и водород. [c.145] Батарею ТЭ биполярной конструкции собирают путем последовательного соединения отдельных ТЭ в блоки, которые затем соединяют последовательно или параллельно. Растворы гидразина и перекиси водорода с электролитом подаются в батарею и проходят параллельно через отдельные ТЭ (рис. 36). Параллельное распределение электролита может обусловить высокие значения токов утечки. Использование узких капилляров для ввода раствора электролита и реагента в ТЭ позволяет снизить токи утечки. [c.146] Электрохимический генератор состоит из батареи ТЭ и двух циркуляционных контуров, обеспечивающих подачу реагентов с электролитом, вывод продуктов реакции и отвод тепла (рис. 38). [c.147] С помощью насосов в батарею ТЭ подаются раздельно растворы электролита и перекиси водорода, а также электролита и гидразина. [c.147] Скорость подачи и концентрация гидразина и перекиси водорода подбирается таким образом, чтобы гидразин и перекись водорода в ТЭ расходовались практически полностью. [c.147] В результате анодных и катодных реакций концентрация основания в католите повышается, а в анолите понижается. [c.147] Достоинствами ЭХГ фирмы Альстом являются малые объем 0,002—0,003 м /кВт и масса 5—10 кг/кВт. Однако эти ЭХГ имеют малые к. п. д. и ресурс. Снижение к. п. д. обусловлено нефарадеевскимн потерями гидразина и перекиси водорода, а также малым значением к. п. д. по напряжению. Ресурс ЭХГ в значительной степени зависит от стабильности полупроницаемой мембраны. [c.148] Первоначально фирма разрабатывала ЭХГ мощностью 1— 2 кВт, позднее приступила к разработке ЭХГ мощностью 10—100 кВт ЭХГ мощностью 30 кВт имеет массу 150 кг и объем 220 л. [c.148] Кроме систем N31 4—Н2О2 разрабатываются также другие системы, в том числе Нг—О2 системы с использованием газо-жидкостных эмульсий. [c.148] В емкости поддерживалось давление на 8-10 Па выше наружного давления. [c.149] Предварительно ЭХГ испытывался под внешним давлением (3-н5)10 Па. При увеличении внешнего и внутреннего давления характеристики ЭХГ улучшились, возможно, из-за повышения растворимости и скорости восстановления кислорода, образующегося при разложении перекиси водорода. При последующей декомпрессии характеристики ЭХГ вернулись к исходному положению. [c.149] При разработке гидразино-перекисьводородного ЭХГ некоторые фирмы и исследователи предварительно разлагают перекись водорода на кислород и воду. Достоинством такого ЭХГ является возможность работать как на перекиси водорода, так и на кислороде и воздухе. Кроме того, таким способом можно повысить фарадеевский к. п. д. за счет снижения потерь перекиси водорода, которые наблюдаются при прямом восстановлении перекиси водорода. [c.149] Фирма Сименс [Л. 98] разрабатывает такой ЭХГ мощностью 5 кВт для аварийного электропитания. Топливный элемент состоит из анода-никелевой сетки со скелетным никелевым катализатором, нанесенным методом плазменного напыления, и катода со скелетным серебром, нанесенным методом седиментации на асбестовую матрицу, служащую также электролитоносителем и разделителем катода и анода. При 40—50°С и плотности тока 90 мА/см ТЭ имеет напряжение 0,95 В. Пока созданы батареи ТЭ мощностью 300—600 Вт с удельными характеристиками 7 л/кВт. Оценочные расчеты показали, что при цене гидразин-гидрата 8 марок и перекиси водорода (70%) 2,2 марки стоимость энергии будет составлять 6, 7 марок за 1 кВт ч. [c.149] к настоящему времени созданы ЭХГ с использованием гидразина мощностью от нескольких десятков ватт до нескольких десятков киловатт. По сравнению с водородно-кислородными (воздушными) гидразиновые ЭХГ работают при более низких температурах (20— 60°С). Удельные характеристики ТЭ с кислородом и перекисью водорода 40—100 мВт/см с воздухом — 15— 70 мВт/см . Удельные характеристики ЭХГ лежат в пределах 5—50 кг/кВт и 7—90 л/кВт. Срок службы от нескольких сотен до нескольких тысяч часов. Существенными недостатками большинства ЭХГ является низкое значение фарадеевского к. п. д. (40—80%) и применение на аноде дорогих катализаторов. [c.150] Вернуться к основной статье