Advanced Iridium-Based Catalysts: Design and Characterization for Unitized Regenerative Fuel Cells and Water Electrolyzers
| Název práce v češtině: | Pokročilé katalyzátory na bázi iridia: návrh a charakterizace pro unifikované regenerační palivové články a vodní elektrolyzéry |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Advanced Iridium-Based Catalysts: Design and Characterization for Unitized Regenerative Fuel Cells and Water Electrolyzers |
| Klíčová slova: | Iridium|Platina|Elektrokatalyzátory|Titanové nosiče|Vodní elektrolyzér|Unifikované Regenerační Palivové Články|Nanočástice |
| Klíčová slova anglicky: | iridium|platinum|nanoparticles|electrocatalysts|titanium-based supports|unitized regenerative fuel cells|water electrolyzer. |
| Akademický rok vypsání: | 2018/2019 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | Yevheniia Lobko, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 27.09.2018 |
| Datum zadání: | 27.09.2018 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 02.10.2018 |
| Datum a čas obhajoby: | 16.04.2025 10:15 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 08.02.2025 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 10.02.2025 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 16.04.2025 |
| Oponenti: | prof. Roberto Biagi |
| Mgr. Yaroslava Lykhach, Ph.D. | |
| Zásady pro vypracování |
| Doktorská práce bude zaměřena na přípravu anodových a katodových katalyzátorů o aktivní ploše minimálně 50 cm2, vývoj bipolárních desek a koncových stěn, těsnících a distančních struktur a samotné testování svazků článků. Testování bude zaměřeno na studium vlivu teploty a vlhkosti použitých provozních plynů (vodíku a vzduchu), konfigurace kanálů v bipolárních deskách a zátěžového cyklování článků na aktivitu použitých katalyzátorů. Vedle vývoje referenčních palivových článků bude pozornost zaměřena na využití tenkovrstvových katalyzátorů s malým obsahem platiny. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. PEM Fuel Cell Diagnostic Tool, edited by Haijiang Wang, CRC Press, 2012
2. Proton Exchange Membrane Fuel Cells, Zhingang Qi, CRC Press 2013 |
| Předběžná náplň práce |
| Vodíkové palivové články s polymerní membránou jsou jedním z řešení snah o nalezení čistého a efektivního zdroje energie, který by vyřešil energetické a ekologické problémy, např. v dopravě. Kritickým problémem je jejich cena spojená s vysokou cenou katalyzátorů, především Pt, a ostatních komponent. Na našem pracovišti se dlouhodobě zabýváme vývojem katalyzátorů s nízkým obsahem platiny a v poslední době bylo dosaženo výsledků, které ukázaly na vysoký aplikační potenciál vyvinuté technologie. Dosavadní výzkumy probíhaly na malých výzkumných celách o aktivní ploše 5 cm2, nicméně pro praktické využití je potřeba přejít k výzkumu a vývoji svazků článků (fuel cell stacks), kde jsou jednotlivé větší cely spojeny do sériových svazků, tj. do baterií. Vývoj savazků ale přináší nové, jak fundamentální, tak aplikační, problémy a výzvy spojené s celkově jinými termodynamickými a elektrochemickými parametry systémů.
Předpokládané znalosti: Dokončené VŠ studium se zaměřením na fyziku kondenzované fáze. Práce bude řešena v rámci projektu PaC NG v programu OP VVV |