Материал на основе алюминия для использования в водородных картриджах системы питания водородных топливных элементов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Разработаны материалы для водородных картриджей, использующих в качестве источника водорода реакцию активированных массивных коммерческих алюминиевых сплавов с водой. В качестве исходных алюминиевых материалов может быть использован широкий ряд промышленных алюминиевых сплавов, в том числе вторичный алюминий, а также компактированная стружка. Показано, что активированные продукты стабильны в течение продолжительного времени при хранении в сухих условиях. Длительное воздействие паров воды приводит к потере реакционной способности.

Об авторах

Александр Иванович Низовский

Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН»

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexniz@inbox.ru
SPIN-код: 9234-3580

кандидат химических наук, доцент (Россия), старший научный сотрудник

Россия, 630090, г. Новосибирск, пр. Ак. Лаврентьева, 5

Софья Валентиновна Белькова

Омский государственный технический университет

Email: sofya_belkova@mail.ru
SPIN-код: 3650-6466

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Промышленная экология и безопасность»

Россия, 644050, г. Омск, пр. Мира, 11

Лев Оттович Штриплинг

Омский государственный технический университет

Email: losht59@mail.ru
SPIN-код: 9285-8565

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Промышленная экология и безопасность»

Россия, 644050, г. Омск, пр. Мира, 11

Список литературы

  1. Belitskus D. Reaction of aluminum with sodium hydroxide solution as a source of hydrogen // Journal of the Electrochemical Society. 1970. Vol. 117, no. 8. P. 1097–1099. doi: 10.1149/1.2407730.
  2. Шейндлин А. Е., Жук А. З. Концепция алюмоводородной энергетики // Российский химический журнал. 2006. Т. L, № 6. С. 105–108. EDN: HZYYVX.
  3. Шейндлин А. Е., Жук А. З. Алюмоводородная энергетика: принципы и технологии // Вестник Российской академии наук. 2010. T. 80, № 2. C. 143–148. EDN: LOKEXR.
  4. Srivastava A., Meshram A. On trending technologies of aluminium dross recycling: A review // Process Safety and Environmental Protection. 2023. Vol. 171. P. 38–54 doi: 10.1016/j.psep.2023.01.010.
  5. Deng Z-Y., Ferreira J. M. F., Sakka Y. Hydrogen-generation materials for portable applications // Journal of the American Ceramic Society. 2008. Vol. 91, no. 12. P. 3825–3834. doi: 10.1111/j.1551-2916.2008.02800.
  6. Razavi-Tousi S. S., Szpunar J. A. Effect of addition of water-soluble salts on the hydrogen generation of aluminum in reaction with hot water // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 679. P. 364–374. doi: 10.1016/j.jallcom.2016.04.038.
  7. Ching-Yuan Ho. Hydrolytic reaction of waste aluminum foils for high efficiency of hydrogen generation // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42, no. 31. P. 19622–19628. doi: 10.1016/j.ijhydene.2017.06.104.
  8. Kaur P., Verma. G. A critical assessment of aluminum-water reaction for on-site hydrogen-powered applications // Materials Today Energy. 2024. Vol. 40. 2024101508 doi: 10.1016/j.mtener.2024.101508.
  9. Deng-Hui X., Yu-Ping Q., Ping W. Rapid hydrogen generation from the reaction of aluminum/activated charcoal composite with alkaline solution // Journal of Alloys and Compounds. 2023. Vol. 947. 169611. doi: 10.1016/j.jallcom.2023.169611.
  10. Trowell K. A., Goroshin S., Frost D. L., Bergthorson J. M. The use of supercritical water for the catalyst-free oxidation of coarse aluminum for hydrogen production // Sust. Energy Fuels. 2020. Vol. 4, no. 11. P. 5628–5635. doi: 10.1039/d0se00996b.
  11. Kravchenko O. V., Semenenko K. N., Bulychev B. M., Kalmykov K. B. Activation of aluminum metal and its reaction with water // Journal of Alloys and Compounds. 2005. Vol. 397. P. 58–62. doi: 10.1016/j.jallcom.2004.11.065.
  12. Parmuzina A. V., Kravchenko O. V. Activation of aluminium metal to evolve hydrogen from water // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. Vol. 33. P. 3073–3076. doi: 10.1016/j.ijhydene.2008.02.025.
  13. Huang X., Gao T., Pan X. [et al.]. A review: Feasibility of hydrogen generation from the reaction between aluminum and water for fuel cell applications // Journal of Power Sources. 2013. Vol. 229. P. 133–140. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.12.016.
  14. Dawood F., Anda M., Shafiullah G. M. Hydrogen production for energy: An overview // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. Vol. 45. P. 3847–3869. doi: 10.1016/j.ijhydene.2019.12.059.
  15. Liang G.-qiang, Liu Y., Cheni P.-fei [et al.]. Hydrogen production via hydrolysis of Aleutectic GaInSn composites // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2023. Vol. 33. P. 2751–2760. doi: 10.1016/S1003-6326(23)66295-8.
  16. Zhu L., Zou M., Zhang X. [et al.]. Enhanced hydrogen generation performance of Al-Rich alloys by a melting-mechanical crushing-ball milling method // Materials. 2021. Vol. 14. 7889. doi: 10.3390/ma14247889.
  17. Wang H., Chang Y., Dong Sh. [et al.]. Investigation on hydrogen production using multicomponent aluminum alloys at mild conditions and its mechanism // Int. J. Hydrogen Energy. 2013. Vol. 38, no. 3. P. 1236–1243. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.11.034.
  18. Nizovskii A. I., Kulikov A. V., Trenikhin M. V., Bukhtiyarov V. I. Material for compact hydrogen cartridges based on commercial aluminium alloys activated by Ga–In eutectics // Catalysis for Sustainable Energy. 2017. Vol. 4. P. 62–66. doi: 10.1515/cse-2017-0010.
  19. Zhuk A. Z., Shkolnikov E. I., Borodina T. I. [et al.]. Aluminium — water hydrogen generator for domestic and mobile application // Applied Energy. 2023. Vol. 334. 120693. doi: 10.1016/j.apenergy.2023.120693.
  20. Тренихин М. В., Бубнов А. В., Козлов А. Г., Низовский А. И., Дуплякин В. К. Проникновение компонентов индий-галлиевого сплава в алюминий // Журнал физической химии. 2006. Т. 80, № 7. С. 1262–1267. EDN: HUZPYN.
  21. Тренихин М. В., Бубнов А. В., Низовский А. И., Дуплякин В. К. Взаимодействие эвтектики системы In–Ga c алюминием и его сплавами // Неорганические материалы. 2006. Т. 42, № 3. С. 298–303. EDN: HSWENP.
  22. Rehbinder P. A., Shchukin E. D. Surface phenomena in solids during deformation and fracture processes // Progress in Surface Science. 1972. Vol. 3, no. 2. P. 97–104. doi: 10.1016/0079-6816(72)90011-1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».