게시 및 게시 날짜 : 2010/05/14

깨끗한 수소를 생산하기 위해 스피드 바카라과 물의 반응 제어

-전기 화학 제어와 동시에 전기 및 수소 공급 개념의 절차-

포인트

  • 스피드 바카라과 물 사이의 전기 화학적 반응을 제어하면서 에너지 수요에 따라 수소를 생산합니다
  • 동시에 깨끗한 수소와 전기를 공급할 수있는 시스템
  • Sunlight 등을 사용하여 작동하는 작업을 통해 제품 스피드 바카라 수산화물 (LIOH)을 수집하고 재사용 할 수 있습니다

요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")에너지 기술 연구 부서[Research Division Direction Director Hasegawa Hiroo] Energy Interface Technology Research Group의 책임자 인 Zhou Goshin과 AIST 특별 연구원 인 Wang Yong-Gō는 스피드 바카라과 물 사이의 전기 화학적 반응을 제어하여 깨끗한 수소를 생산하고 성공적으로 입증하는 시스템을 고안했습니다

최근 몇 년 동안, 청정 에너지 원인 수소는 화석 연료 소비와 관련된 이산화탄소 배출의 증가를 억제하기 위해 주목을 끌고 있습니다 그러나 수소를 에너지로 사용하는 데 많은 어려움이 있으며 수소를 안전하고 편리하게 저장하기위한 기술을 구축해야합니다 따라서 수요를 충족시키는 데 필요한 사이트에서 수소를 생산할 수있는 경우 안전성과 편의성의 관점에서 바람직합니다

이전에는 스피드 바카라 금속이 부정적인면에 있고 물은 양의 측면에 있습니다활성 재료스피드 바카라-물 배터리이라는 장치에 대한 아이디어가 있었지만 부산물 인 수소의 사용은 고려되지 않았습니다 Zhou Ra는 금속 스피드 바카라 음성 전극과 탄소 양의 전극을 결합하여 전해질로 사용합니다하이브리드 전해질(= 유기 전해질/소프트 전해질/수성 전해질)를 사용함으로써, 우리는 안정적으로 제어 된 반응을 통해 수소와 전기를 동시에 생산하는 새로운 개념을 고안 하고이 시스템을 시스템으로 시연하는 데 성공했습니다 이 시스템을 사용하여, 전기 화학 반응으로 인한 배출에 의해 생성 된 전기는 필요할 때 깨끗한 수소의 양으로 생성 될 수있다 현재 양의 전극은 1cm2당 수소 생산량 약 230 µmol/h입니다 이 시스템은 충전으로 재생 될 수 있으므로 태양 전지 및 잉여 야간 전력과 같은 자연 에너지를 사용하여 금속 스피드 바카라 형태의 에너지를 저장하고 필요할 때 수소와 전기를 추출하는 에너지 저장 시스템으로 사용될 수 있습니다 앞으로이 시스템의 최적 사용 방법을 더 고려할 계획입니다

이 결과는 2010 년 5 월 14 일 독일 아카데믹 저널이었습니다Chemsuschemin하이라이트

스피드 바카라 수 배터리 및 수소 생산 이미지 스피드 바카라-물 배터리에서 생산 된 수소 양의 수치 양성 전극
왼쪽 다이어그램 : 스피드 바카라-물 배터리 및 수소 생산 이미지
오른쪽 다이어그램 : 스피드 바카라-물 배터리 양성 전극


개발의 사회적 배경

화석 연료의 대량 소비와 원유 가격의 갑작스런 변동으로 인한 이산화탄소 배출량이 증가함에 따라 수소 에너지의 효과적인 사용은 지속 가능한 저탄소 사회를 구축하기 위해 주목을 받고 있습니다 그러나 수소를 본격적인 에너지 원으로 사용하는 수소 에너지 사회를 실현하려면 혁신적인 수소 생산 및 에너지 저장 기술을 구축해야합니다

연구 기록

AIST Energy Technology Research Division,스피드 바카라 이온 배터리의 개발 과정에서, 전극 재료가 배터리의 전력을 증가시킬 것으로 예상되는 나노 구조화 (2005 년 1 월 18 일2007 년 11 월 19 일2008 년 8 월 27 일에 발표 된 Aisode Press) 또한 에너지 밀도를 크게 향상시키기 위해 스피드 바카라을 재활용 할 수 있습니다스피드 바카라-공기 배터리and스피드 바카라-코퍼 보조 배터리2009 년 2 월 24 일2009 년 8 월 24 일에 발표 된 Aisode Press)를 연구하고 있습니다

이번에는 하이브리드 전해질을 사용하여 스피드 바카라과 물 사이의 전기 화학 반응에 중점을 두 었으며 에너지 공급과 수요에 따라 전기를 생성하면서 수소를 생산하는 시스템을 제시했습니다

연구 컨텐츠

스피드 바카라-공기 배터리 및 스피드 바카라-쿠퍼 2 차 배터리에 사용되는 하이브리드 전해질의 개념을 적용하고, 금속 스피드 바카라은 음성 전극 측의 활성 물질로 사용되며, 물은 양의 전극 측에서 활성 재료로 사용되며, 탄소는 양의 전극의 현재 수집기로 사용되며, 양의 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 전기 이온 (LiE+) 만 통과하는 고체 전해질을 사용하는 시스템을 구성했습니다 이 구성은 두 전해질이 혼합되지 않은 것을 방지하고 수소 이온 (H+) 또는 수산화물 이온 (OH-)는 유기 전해질에 도달하지 않기 때문에 이제 스피드 바카라과 물 사이의 전기 화학적 반응을 제어 할 수 있습니다

방전 중 전극 반응은 다음과 같습니다
1) 음성 전극에서의 반응 : Li → Li++ e-
금속 스피드 바카라 (LI)은 유기 전해질에 스피드 바카라 이온으로 용해되고 전자 (E-)는 배선에 공급됩니다 스피드 바카라 이온은 고체 전해질을 통과하여 양의 전극 측의 수성 전해질로 전달된다
2) 양성 전극에서의 반응 : 2H2O + 2E-→ 2oh-+ H2(가스)
전자는 배선으로부터 공급되고, 활성 재료의 물은 분해되며, 수소 (H2)가 발생합니다

이러한 방식으로,이 시스템의 수소 생성은 스피드 바카라-물 배터리의 배출 반응을 동반하며, 배출 전류의 양을 제어함으로써 수소 생산 속도를 제어 할 수있다 현재, 현재 밀도 : 12 ma/cm2로 배출되면 양성 전극 전류 수집기에 의해 생성 된 수소의 양은 약 52 ml/h/cm2(약 230 µmol/h/cm2) 고체 전해질 분리기의 스피드 바카라 이온 전도도를 개선하고 작동 온도를 증가시킴으로써, 수소 생산 능력이 수십 번 증가 할 것으로 예상된다

이 시스템은 배출의 역 반응에 의해 수산화물 스피드 바카라 (LIOH)을 회수 할 수 있으며 시스템으로 재사용 할 수 있으므로 풍력 및 태양 전지와 같은 재생 가능 에너지를 매장하고 스피드 바카라 형태의 야간 잉여 전기를 유도하고 수소 및 전력을 추출하기 위해 스피드 바카라 배터리에서 배출 전류의 양을 제어합니다 태양열 발전 및 기타 시스템을 사용하는 것은 전력 네트워크에 도달하지 않는 지역의 주거용 에너지를위한 저장 및 공급 시스템으로도 사용될 수 있습니다

미래 계획

이번에는 스피드 바카라과 물 사이의 반응을 제어함으로써 개발 된 수소 생산 시스템은 여전히 ​​실험실 수준에 있으며, 실용적으로 만들기 위해 고체 전해질의 스피드 바카라 이온 전도도와 내구성을 향상시키는 것을 목표로합니다 또한, 우리는 전기와 수소를 동시에 공급하는 능력과 충전 반응을 통해 재생되는 능력과 같은이 시스템의 특징을 미래의 에너지 기술 시스템에 기여하는 데 어떻게 기여할 수 있는지 더 탐구 할 계획입니다


터미널 설명

◆ 활성 재료
전해질과의 화학 반응을 통해 전자를 방출하거나 방출하는 물질 전자를 방출하는 활성 물질은 음성 전극 활성 물질이라고하며 전자를 포착하는 활성 재료를 양성 전극 활성 재료라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 스피드 바카라-물 배터리
이 배터리는 음성 전극 활성 물질로 금속 스피드 바카라, 양의 전극 활성 물질로서 물, 전해질로서 유기 전해질/고체 전해질/수성 전해질을 사용하여 구성됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 하이브리드 전해질
이것은 유기 전해질 용액이 음성 전극 측에 배치되는 구조, 양의 전극 측의 수성 전해질 용액 및 음성 전극 전해질 용액 및 양성 전극 전해질 용액 사이를 통과하도록하는 고체 전해질 분리기 (분리 벽)를 갖는 구조를 갖는 전해질 용액이다[참조로 돌아 가기]
◆ 소프트 전해질
전해질은 염화나트륨 (NACL)과 같이 물에 용해 될 때 이온이되는 것을 의미합니다 전기 (이온)는 수성 전해질 용액을 통해 흐릅니다 "고체 전해질"은 여전히 ​​고체 상태에있는 동안 이온이 흐르는 물질이다[참조로 돌아 가기]
◆ 스피드 바카라 이온 배터리
현재 배터리의 작동 전압 (3-4 V)이 가장 높은 배터리이며,이 스피드 바카라 코발 테이트와 같은 전이 금속 산화물, 예를 들어 양극 전극 및 음성 전극으로서 흑연 탄소 재료를 사용하여 비 퀴 소스 전해질로 구성됩니다 스피드 바카라 이온이 충전 중에 양의 전극에서 음극으로 이동하고 방전 동안 음의 전극에서 양극 전극으로 이동할 때 배터리로 작동합니다 그것은 1990 년대 초에 실질적으로 사용되었으며, 배터리 부피 또는 무게 당 추출 할 수있는 에너지 (에너지 밀도)가 다른 배터리 시스템보다 훨씬 높기 때문에 휴대폰 및 노트북 PC와 같은 모바일 장치의 필수 전원이되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 스피드 바카라 공기 배터리
음성 전극 활성 재료로서 금속 스피드 바카라으로 충전 및 배출 될 수있는 배터리 및 공기 중의 산소는 양성 전극 활성 재료로서 공기를 나타냅니다 스피드 바카라은 금속의 이온이 될 가능성이 가장 높으며 음성 전극으로 사용될 때 전극과 양의 전극 사이의 전위차가 크기 때문에 높은 전압을 초래합니다 또한, 작은 크기의 원자는 질량 당 전기 용량을 증가시킬 수 있습니다 양의 전극의 활성 재료 인 산소는 배터리 셀에 포함될 필요가 없기 때문에 이론적으로 스피드 바카라 이온 배터리보다 더 큰 용량을 가질 것으로 예상되며 자동차 용 배터리로 연구되고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 스피드 바카라-코퍼 보조 배터리
금속 스피드 바카라으로 만든 음의 전극 측면에서 유기 전해질 용액을 사용하여 두 전해질이 고체 전해질의 분리 벽으로 분리되는 구조를 갖는 2 차 배터리[참조로 돌아 가기]

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