NHIET DONG HOC PIN ALCOHOL CAU TAO PHAN LOAI VA UNG DUNG PIN ALCOHOL

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

NHIỆT ĐỘNG HỌC PIN ALCOHOL, CẤU TẠO, PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG PIN ALCOHOL

Comments

Presentation Transcript

Slide1:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT HÓA HỌC CẤU TẠO, TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG PIN NHIÊN LIỆU ALCOHOL GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh NHÓM 5: Nguyễn Ngọc Trâm Phan Bích Phượng 0

Slide2:

Tại sao phải nghiên cứu pin nhiên liệu ? Sạch và hiệu quả 1

Slide3:

2 P in nhiên liệu H 2 Khó khăn : Sản xuất H 2 , vận chuyển , chứa đựng , dễ cháy nổ , giá thành ???

Pin nhiên liệu Alcohol:

Pin nhiên liệu Alcohol Pin Alcohol: Pin nhiên liệu dùng Alcohol trực tiếp -DAFC Pin nhiên liệu dùng Alcohol gián tiếp -IAFC Ưu , nhược điểm Ứng dụng Khả năng phát triển sản xuất 3

Cấu tạo pin DAFC:

Cấu tạo pin DAFC 4 Chất điện phân Chất xúc tác Tấm lưỡng cực Điện cực

Slide6:

5

Slide7:

Chất điện phân Màng trao đổi proton (Proton Exchange Membrane – PEM ): Polymer Nafion Tấm lưỡng cực 6

Sắp xếp lớp màng điện cực-MEA:

Sắp xếp lớp màng điện cực -MEA 7

Ghép pin:

Ghép pin Để tăng khả năng cung cấp của pin người ta tiến hành ghép pin . 8 Single DMFC Hiệu suất pin: khoảng 40% Nhiệt độ hoạt động : 60-75 0 C Công suất đầu ra : 5-25W

Hiệu suất một số pin Alcohol:

Hiệu suất một số pin Alcohol 9

Nguyên tắc hoạt động DMFC:

Nguyên tắc hoạt động DMFC Tại Anode: C n H 2n+1 OH + ( 2n-1)H 2 O → nCO 2 + 6nH + + 6e - Tại Cathode: 3n/2O 2 + 6nH + + 6ne - → 3nH 2 O Phản ứng tổng : C n H 2n+1 + 3/2nO 2 → nCO 2 + (n+1)H 2 O 10

Slide12:

Lấy ví dụ về pin sử dụng nguyên liệu Alcohol là Methanol và xúc tác là hỗn hợp kim loại Pt -M (M là Ru , Mo, Ir …) Các phản ứng xảy ra trong pin là : Tại Anode: Pt + CH 3 OH → Pt -(CH 3 OH) ads Pt -(CH 3 OH) ads → Pt -(CH 3 O) ads + H + + e - Pt -(CH 3 O) ads → Pt -(CH 2 O) ads + H + + e - Pt -(CH 2 O) ads → Pt -(CHO) ads + H + + e - Pt -(CHO) ads → Pt -(CO) ads + H + + e - M + H 2 O → M-(H 2 O) ads Pt -(CO) ads + M-(H 2 O) ads → Pt + M + CO 2 + 2H + + 2e - 11

Slide13:

Vậy tại Anode có phản ứng là : CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e - Tại Cathode: 3/2O 2 + 6H + + 6e - → 3H 2 O Phản ứng tổng của pin CH 3 OH + 3/2 O 2 → CO 2 + H 2 O 12

Pin IMFC:

Pin IMFC 13

Nguyên tắc hoạt động pin IAFC :

Nguyên tắc hoạt động pin IAFC Fuel cartridge: Vừa là bình chứa nhiên liệu , đồng thời là nơi biến đổi nhiệt . Reformer: Là hệ thống chuyển hóa Methanol thành H 2 và CO 2 . CH 3 OH 2H 2 + CO CO + H 2 O H 2 + CO 2 Anode: H 2 2H + + 2e - Cathode: 1/2O 2 + 2H + + 2e - H 2 O   14

Ưu điểm khi dùng Alcohol làm nhiên liệu?:

Ưu điểm khi dùng Alcohol làm nhiên liệu ? Đơn phân tử => Ít khắt khe về xúc tác hơn . Nguyên liệu từ khí tự nhiên , nguồn tái tạo => chi phí thấp , ổn định . Dạng lỏng tại nhiệt độ và áp suất bình thường => mật độ năng lượng cao , dễ dàng hơn khi xây dựng hệ thống thiết bị . Nhiệt độ vận hành thấp . 15

Nhược điểm:

Nhược điểm 16

Ứng dụng:

Ứng dụng 17

Ứng dụng pin DAFC:

Ứng dụng pin DAFC 18 Hệ thống SFC DMFC Hệ thống sử dụng Micro-DMFC OorjaPac DMFC Power

Slide20:

Fuel cell powered toy car 19 Nạp nhanh Khởi động nhanh Chạy 6h chỉ với 5cc Methanol

Slide21:

20 Fuel cell powered Fan Nạp nhanh Khởi động nhanh Chạy 20h chỉ với 2cc Methanol

Ứng dụng pin IAFC:

Ứng dụng pin IAFC 21 Xe hơi sử dụng pin IMFC Ứng dụng đặc biệt của pin IMFC Thiết kế hệ thống IMFC đầu tiên với một pin nhiên liệu SOFC.

Khả năng thương mại hóa:

Khả năng thương mại hóa 22

Slide24:

23

Slide25:

Ở Việt Nam - Năm 2004, TS. Nguyễn Mạnh Tuấn nghiên cứu sử dụng pin nhiên liệu dùng cồn Methanol thay thế cho nhiên liệu Hydrogen . - Năm 2005, TS . Nguyễn Chánh Khê chế tạo màng chuyển hóa proton . 24 Nghiên cứu tại Việt Nam

Slide26:

25 Kết luận Pin Alcohol có khả năng thay thế phần lớn pin nhiên liệu khác . Hứa hẹn một nguồn nhiên liệu sạch và hiệu quả . Cần xúc tác rẻ hơn . Có thể là pin nhiên liệu cho hiện nay .

Slide27:

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÔ VÀ BÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE

authorStream Live Help