Vývoj vodíkových palivových článků
| Název práce v češtině: | Vývoj vodíkových palivových článků |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Development of Hydrogen Fuel Cells |
| Akademický rok vypsání: | 2018/2019 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 23.09.2018 |
| Datum zadání: | 24.09.2018 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 22.11.2018 |
| Datum a čas obhajoby: | 14.09.2020 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 29.07.2020 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 29.07.2020 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 14.09.2020 |
| Oponenti: | Jaromír Marek |
| Konzultanti: | Mgr. Šimon Fuka |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Návrhy grafitových bipolárních desek pro rozvod vodíku a vzduchu uvnitř článků pomocí 3D konstrukčních programů
2. Softwarové modelování proudění plynů 3. Sestavování baterií článků 4. Testování článků ve zdrojích řízených automatizační jednotkou splňující průmyslové standardy |
| 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 |
| Diplomová práce je vypsaná společností LEANCAT s.r.o. v rámci Smlouvy o partnerství mezi MFF UK a LEANCAT s.r.o.
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 ve spolupráci s firmou LeanCat s.r.o. vývojem svazků palivových článků pro autonomní zdroje elektrické energie. Dosavadní výzkumy a vývoj 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 svazků ale přináší nové, jak fundamentální, tak aplikační, problémy a výzvy spojené s celkově jinými termodynamickými a elektrochemickými parametry systémů. Diplomová práce bude zaměřena na vývoj bipolárních desek a dalších komponent včetně, 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 palivových článků bude pozornost zaměřena na jejich implementaci do výkonových zdrojů nezávislých na elektrické síti v kombinaci s inovativními Li bateriemi společnosti HE3DA. Partnerská práce umožní studentům účast na odborných firemních aktivitách společnosti LEANCAT s.r.o., případně zaměstnání ve firmě. |