Введение
ГЛАВА 1 Теоретический анализ факторов, определяющих эффективность топливного элемента и обоснование схемы исследования 13
1.1 Особенности электродного катализа воздушно-водородных топливных элементов с протонпроводящей мембраной 13
1.2 Две концепции активных слоев, требования и подходы 16
1.3 Методы и подходы при исследовании электродных материалов, активных слоев и процессов их функционирования 23
Выводы по главе 24
ГЛАВА 2 Экспериментальная часть 26
ГЛАВА 3 Разработка методов экспрессной оценки активности электродных материалов 30
3.1 Метод сравнительной оценки электрокаталитической активности электродных материалов топливных элементов 30
3.2 Возможности метода динамических разрядных кривых при исследовании топливных элементов для воздушно-водородного источника тока 36
Выводы по главе 49
ГЛАВА 4 Система a-C-Pt 50
4.1 Научно-технологические основы двумерных (тонких) активных слоев системы a-C-Pt,
получаемых методом магнетронного сораспыления платины и углерода 52
4.1.1 Развитие метода магнетронного сораспыления в технологии электродного материала a-C-Pt 54
4.1.2 Методы исследования структурных и физических характеристик тонких слоев a-C-Pt
4.1.3 Спектрофотометрический неразрушающий метод исследования магнетронно сораспыленных пленок а-С Pt 73
4.1.4 Электрокаталитические характеристики тонких активных слоев a-C-Pt
4.2 Физико-химические характеристики и стабильность электродного материала системы а-C-Pt 92
4.3 Научно-технологические основы активных слоев системы a-C-Pt с трехмерной архитектурой 4.3.1 Особенности использования материала системы a-C-Pt в активных слоях с трехмерной архитектурой 108
4.3.2 Оценка каталитической активности образцов электродного материала системы a-C-Pt традиционными методами 109
4.3.3 Модификация протонной проводимости и структуры электродного материала системы a-C-Pt 112
Выводы по главе 137
ГЛАВА 5 Технологические аспекты электродов топливных элементов на основе макропористого кремния 143
5.7 О пористом кремнии 143
5.2 Современный взгляд на механизмы порообразования в технологии макропористого кремния 144
5.3 Разработка технологии кремнепористых электродов 148
5.4 Метод окислительной порометрии 153
5.4.1 Некоторые соотношения 155
Выводы по главе 163
ГЛАВ А 6 Система Pt/C-(Red-Ox)/yHM 164
6.1 Технология и физико-химические характеристики электродных материалов 164
6.1.1 УНТ типа Плазмас 165
6.1.2 УНТ типа Таунит 169
6.1.3 Одностенные УНТ 171
6.1.4 УНМ, модифицированные полианилином 172
6.2 Электрохимическое поведение 177
6.2.1 Особенности циклических вольтамперограмм УНМ 177
6.2.2 Динамика характеристик при длительном электрохимическом воздействии 180
6.2.3 Кинетика восстановления кислорода на платиносодержащих композитах
6.3 Оценка перспективности использования электродных материалов в АС МЭБ 187
6.4 Стабильность системы Pt/C-УНТ при электрохимическом и термическом воздействии 188
6.5 Механизм влияния Red-Ox активатора на катодную реакцию 203
6.6 Массотранспортные характеристики и механизм влияния структурирующей добавки УНТ 211
Выводы по главе 213
ГЛАВА 7 Топливная ячейка - конструкция, материалы, особенности функционирования 214
7.1 Топливная ячейка 214
7.2 Мембранно-электродные блоки - технология активных слоев 226
7.3 Особенности функционирования мембранно-электродного блока в составе воздушно-водородного топливного элемента 233
Выводы по главе 248
Заключение 250
Список литературы 254
