початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2262161

НОВІ ВИДИ ПАЛИВА

Ім'я винахідника: Паладій Емануель (IL); Дувдевані Таїр (IL); Мелман Аві (IL); Ахароні Аді (IL)
Ім'я патентовласника: ТЕЛЬ-АВІВ ЮНІВЕРСІТІ ФЬЮЧЕ ТЕКНОЛОДЖИ ДЕВЕЛОПМЕНТ Л.П. (IL)
Адреса для листування: 129010, Москва, вул. Б.Спасская, 25, стор.3, ТОВ "Юридична фірма Городиський і Партнери", пат.пов. Е.Е.Назіной
Дата початку дії патенту: 2001.01.18

Винахід відноситься до паливних елементів і органічним палив, призначеним для використання в паливних елементах. Технічним результатом винаходу є вибір найбільш активних органічних палив. Згідно винаходу розкриті застосування діметілоксалата, етиленгліколю, його складних ефірів щавлевої кислоти, гліоксалевой кислоти і мурашиної кислоти, гліоксилової кислоти і її складних метилових ефірів, гліоксилової альдегіду і поліетіленоксалата для заправки паливом паливних елементів, паливні елементи, що забезпечуються в якості палива цими сполуками, гібридний джерело енергії, що містить ці паливні елементи, і спосіб визначення їх концентрації в розчині.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід стосується паливних елементів і органічних видів палива, призначених для застосування в паливних елементах.

Вуглеводні та аліфатичні спирти з великими труднощами піддаються електролітичному окислення повністю (Дж.Уонг, С.Уосмус і Р.Ф.Севінелл (J.Wang, С.Wasmus, RFSavinell), Журнал електрохімічного товариства (J. Electrochem. Soc.) 142, 4218 (1995)), основні продукти окислення аліфатичних спиртів є альдегіди або кетони, СО ₂ і кислоти або складні ефіри. Навіть при температурі 190 ° С в паливному елементі з полімерно-електролітний мембраною (ПЕМ) окислення етанолу не повне, основним продуктом окислення (понад 60%) є етаналь, в той час як СО ₂ становить менше 40% від продуктів окислення. З'єднання, яке не дає електроокислення до 80% або більше, не може розглядатися як ефективне паливо. Як добре відомо винахідникам, повідомлення щодо повного електроокислення складу, що має зв'язок С-С, ніколи не було, за винятком щавлевої кислоти (BC Багоцкий і І. Б. Васильєв, Elec-trochemica Acta 9, 869 (1964 г.)). Є кілька публікацій, в яких пропонується паливо для використання в паливних елементах. Серед них в патенті США 5599638 згадується застосування метанолу, формальдегіду, мурашиної кислоти, діметоксіметана, тріметоксіметана і триоксану. При перегляді приблизно 150 органічних сполук в якості потенційного палива для паливних елементів, виконаному НАСА (звіт НАСА № SP-120 (1967 р), глава 15, стор. 225 і наступні), тільки метанол був перевірений на придатність в якості ефективного палива. Інші органічні молекули були досліджені в кислих, нейтральних або основних розчинах для їх потенціалу полуячейкі, напруга електрода вимірювали при різних токах і температурах, і була розрахована максимальна потужність на см ^2, припускаючи теоретичний кисневий електрод. Всі молекули, які були екрановані, демонстрували деяку максимальну потужність в діапазоні 1-250 мВт / см ^2. Однак цей параметр не показує, чи є з'єднання хорошим кандидатом в якості палива. Наприклад, метанол, який розглядається як добре органічне паливо, і етанол, який навряд чи може розглядатися в якості палива, продемонстрували аналогічні значення максимальної потужності в кислотному середовищі (13 і 15 мВт / см ² відповідно). У SP-120 (глава 16, стор. 262 і наступні) повідомлялося, що етиленгліколь і сечовина мають погані експлуатаційні якості (в 30% КОН паливному елементі). Деякими іншими молекулами, згаданими в цьому звіті НАСА, є гліцерин, гліоксаль альдегід і гліоксилової кислота.

Винахід забезпечує органічні види палива для паливних елементів. Органічні види палива відповідно до даного винаходу вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, його складних ефірів щавлевої кислоти, гліоксалевой кислоти і мурашиної кислоти, гліоксилової кислоти і її складних метилових ефірів, гліоксилової альдегіду і поліетилен-оксалату, де останній є складним поліефіром щавлевої кислоти і етиленгліколю. Органічні види палива по винаходу піддаються чистому та ефективному окисленню в нелужного паливних елементах, особливо в кислотних паливних елементах. Кращими видами палива відповідно до даного винаходу є діметілоксалат, етиленгліколь, його складний ефір мурашиної кислоти, етіленоксалат і поліетіленоксалат. Найбільш бажаними видами палива в відповідно до даного винаходу є етиленгліколь і діметілоксалат. Перевага види палива по винаходу є такі види палива, більше 80% яких перетворюються в CO ₂ і залишають тільки незначні кількості нелетких побічних продуктів при використанні в якості палива в паливному елементі.

Чи не обмежують приклади паливних елементів, які можуть задовільно працювати з паливом по винаходу, включають в себе паливні елементи з рідким вихідним матеріалом, паливні елементи з газоподібним вихідним матеріалом, високотемпературні паливні елементи, паливні елементи з твердим оксидом, паливні елементи з розплавленим карбонатом і паливні елементи , які використовують протонообмінні або протонопроводящіе мембрани. Кращими є паливні елементи, які використовують протонообмінні або протонопроводящіе мембрани, або паливні елементи з твердим оксидом.

Крім того, винахід забезпечує суміші видів палива по винаходу, а й суміші видів палива по винаходу з відомими органічними видами палива типу метанолу для застосування в якості палива в паливних елементах.

Деякі з видів палива по винаходу і можуть бути корисні у використанні з лужними паливними елементами, особливо при підвищених температурах. Однак, коли використовується лужний електроліт, може виявитися необхідним замінювати його час від часу через неповне електроокислення палива в основний навколишньому середовищу і накопичення карбонатів або інших органічних солей, обумовлених цим неповним електроокислення.

Коли паливні елементи функціонують з паливом по винаходу, вони демонструють щільність перехідного струму, яка є нижчою, ніж щільність перехідного струму, демонстрована паливними елементами при роботі з метанолом, що є в даний час найбільш широко використовуваним паливом в таких елементах. Низький перехідний струм призводить до високої ефективності. Щоб не бути пов'язаним з теорією, можна вважати, що низькі перехідні струми пояснюються великим розміром молекул палива по винаходу, в порівнянні з розміром молекул метанолу. Великий розмір молекул співвідноситься з невеликим коефіцієнтом дифузії, що веде до малої щільності перехідного струму.

Крім того, є екологічно безпечними по винаходу мають більш високі точки кипіння, ніж метанол, таким чином проходячи через протонопроводящую мембрану головним чином в своїй рідкій фазі. Природно, коефіцієнт дифузії в рідкій фазі менше, ніж в газовій фазі.

Тверді види палива по винаходу типу діметілоксалата і поліетіленоксалата можуть мати переваги в порівнянні з рідкими видами палива подібно метанолу з кількох причин, наприклад, їх більше легка обробка і більш низька розчинність в воді. Таким чином, вони зберігають низьку концентрацію, яка допомагає в підтримці низького перехідного струму. Крім того, можна зберігати їх насичені розчини, наприклад, в анодному камері паливного елемента разом зі значною кількістю твердого палива, яке розчиняється, коли елемент функціонує і паливо витрачається, в той час як нерозчиненого тверде паливо служить в якості запасу палива.

Відповідно до іншого зі своїх аспектів винахід забезпечує паливний елемент прямого окислення, що має анод, катод, протонопроводящую мембрану, розташовану між згаданим анодом і згаданим катодом, засіб для подачі органічного палива до анода і засіб для подачі кисню до катода, в якому згадане органічне паливо вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, його складних ефірів щавлевої кислоти, гліоксалевой кислоти і мурашиної кислоти, гліоксилової кислоти і її складних метилових ефірів, гліоксилової альдегіду і поліетіленоксалата. Кращими елементами згідно з цим аспектом винаходу є елементи, в яких паливо вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, його складних ефірів щавлевої кислоти і мурашиної кислоти і поліетіленоксалата. Найбільш бажаними паливними елементами згідно з цим аспектом даного винаходу є елементи, в яких паливо вибирають з групи, що складається з етиленгліколю і діметілоксалата.

Відповідно до одного варіанту здійснення, паливний елемент згідно з цим аспектом даного винаходу додатково відрізняється тим, що СО _2, що утворюється під час його роботи, випускається через тонку гидрофобную пористу матрицю, вміщену в анодное відділення або в паливний резервуар, забезпечуючи таким чином можливість виведення газу без втрати розчину.

Відповідно до іншого з його варіантів здійснення даний винахід забезпечує паливний елемент, який спеціально пристосований для роботи з паливом по винаходу. Такий паливний елемент відрізняється наявністю катода, що містить, в доповнення до каталізатора відновлення кисню, каталізатор окислення палива, що не обмежують приклади якого представляють каталізатор Pt-Ru, Pt-Sn, Pt-Ru-Sn, Pt-Ag-Ru, Pt-Os або комбінація цих каталізаторів. Каталізатор окислення палива в катоді покращує окислення палива, яке переходить через мембрану, і запобігає дезактивацію каталізатора відновлення кисню у катода, який зазвичай є каталізатор Pt або сплаву Pt. Практичне відношення між каталізатором відновлення і каталізатором окислення знаходиться між 1% і 50%, переважно 5% і 20% (процентного співвідношення маси), або між 0,01 і 5 мг, переважно між 0,05 і 0,2 мг каталізатора окислення на 1 см ² кисневого електрода.

Винахід додатково забезпечує, згідно з іншим з його аспектів, спосіб оцінки концентрації нових видів палива при заздалегідь певній температурі, при цьому спосіб включає наступні етапи:

(A) підготовки калібрувальних кривих перехідного струму в залежності від концентрації палива при згаданій заздалегідь певній температурі в паливному елементі;

(B) вимірювання перехідного струму при згаданій заздалегідь певній температурі в згаданому паливному елементі; і

(C) визначення концентрації палива на підставі струму, виміряного на етапі (b), і калібрувальної кривої, підготовленої на етапі (а).

Цей спосіб заснований на роботі винахідників, які виявили, що перехідний струм в паливних елементах даного винаходу є прямо пропорційним концентрації палива. Наприклад, знайшли, що щільність перехідного струму 1 г-благаючи (грам-молекули) етиленгліколю при 80 ° С була в два рази більше, ніж щільність перехідного струму 0,5 г-благаючи етиленгліколю при такій же температурі (41 і 19 мА / см ² відповідно), а щільність перехідного струму 0,25 г-благаючи діметілоксалата при 60 ° С становила приблизно в 2,5 рази більше, ніж щільність перехідного струму 0,1 г-благаючи діметілоксалата при такій же температурі (2,5 і 0, 9 мА / см ² відповідно). Цей висновок має силу за умов, що гарантують, що вимірюваний струм не залежить від напруги, при якому його вимірюють.

Спосіб за винаходом можуть застосовувати для вимірювання концентрації палива в паливному розчині в працюючому паливному елементі. Його можна виконувати за допомогою вимірювання перехідного струму в функціонуючому паливному елементі. В якості альтернативи, можна забезпечувати допоміжний невеликий паливний елемент для виконання вимірювання. Цей альтернативний варіант забезпечує можливість вимірювання відповідно до винаходом без необхідності експлуатувати весь паливний елемент з напругою, необхідним для вимірювання. Допоміжний паливний елемент може бути фізично відділений від паливного елемента, вбудований в ньому, прикріплений до нього або прикріплений до паливного резервуару.

Винахід і забезпечує гібридний джерело енергії, що містить щонайменше один паливний елемент, відповідний до даного винаходу, перетворювач постійного струму і акумуляторну батарею.

Метаноловий паливний елемент прямої дії (МТЕПД) і паливні елементи з рідким вихідним матеріалом (ТЕЖІМ) представляють собою джерела малої потужності. Однак пристрої типу мобільних телефонів, комп'ютерів і невеликих електромобілів потребують великої потужності протягом короткого проміжку часу. Для цих та аналогічних застосувань можна об'єднувати відповідний винаходу паливний елемент з невеликою потужної батареєю, що перезаряджається, яка забезпечує більшу потужність, коли потрібно. Таке об'єднання вигідно для всіх застосовуються в даний час гібридних джерел енергії, між іншим, завдяки маленькому перехідному току. В даний час перетворювачі постійного струму можуть починати працювати від 0,7 В, оскільки можна об'єднувати тільки два або три паливних елемента (послідовно) через перетворювач постійного струму з батареєю. Якщо щільність перехідного струму досить маленька, скажімо, 15 мА / см ² або менше, переважно 5 мА / см ² або менше, такий гібридний джерело потужності не потребує дуже частому постачанні паливом. Тому цей гібридний джерело енергії є кращим з паливним елементом низької щільності перехідного струму типу паливного елемента даного винаходу. Паливний елемент заряджає батарею і забезпечує невелике споживання потужності, в той час як батарея великої потужності забезпечує велике навантаження. Це невелика кількість необхідних паливних елементів дає можливість використовувати плоску і тонку систему паливних елементів.

Винахід забезпечує такі гібридні джерела енергії, які забезпечуються паливом даного винаходу. Забезпечення паливом таких гібридних джерел енергії за допомогою твердого палива даного винаходу є найбільш вигідним.

Наприклад, для живлення стільникового телефону можна використовувати гібридний джерело енергії, утворений з двох тонких паливних елементів, з'єднаних послідовно і постачає рідким паливом по винаходу типу етиленгліколю, або твердим паливом по винаходу типу діметілоксалата, перетворювача постійного струму і невеликого елемента на іони літію високої потужності.

Щоб краще зрозуміти винахід і побачити, як воно може працювати на практиці, будуть детально описані кілька варіантів здійснення винаходу з посиланням на креслення, на яких: фіг.1 являє графік, який показує поляризаційні криві деяких видів палива, що відповідають цим винаходом, і деяких використовуваних в даний час видів палива; і фіг.2 являє схематичну ілюстрацію органічного паливного елемента з твердим вихідним матеріалом відповідно до винаходом.

Детальний опис деяких варіантів здійснення

Приклад 1: Отримання поляризаційних кривих для декількох видів палива

Паливний елемент був виготовлений з використанням каталізаторів на основі чистих металів, замість каталізаторів, нанесених на вуглецеву підкладку. Катодна каталітична фарба була приготовлена ​​за допомогою наступного процесу.

Нанопорошок Pt (платинова чернь, придбана у фірми "Johnson Matthey"), емульсія TeflonTM і 5% розчин NafionTM були об'єднані в таких пропорціях маси: 60% Pt, 25% емульсії Teflon (тефлону) і 15% Nafion. Спочатку порошок Pt і емульсію тефлону змішували за допомогою ультразвукової обробки протягом 15 хвилин. Після двох періодів ультразвукової обробки отриману фарбу помістили в магнітну мішалку щонайменше на одну ніч.

Анодна каталітична фарба була приготовлена ​​за допомогою наступного процесу: нанопорошок Pt: Ru (50% сажа Pt: Ru, придбана у фірми "Johnson Matthey") і полівініл-іденфторід (PVDF) були змішані в таких пропорціях маси: 91% порошку каталізатора і 9 % полівініліденфториду. Був доданий пропіленкарбонат в кількості, що дорівнює 30-70% від обсягу каталізатора, потім був доданий ціклопентанон, і отримана фарба перемішувалася протягом щонайменше однієї ночі.

Підготовка електродів: катодний каталітичну фарбу нанесли на вкриту тефлоном ТогауТМ папір з вуглецевого волокна, утворюючи шар 4 мг Pt / см ^2. Фарбу (в формі пасти) наносили шарами, дозволяючи кожному шару сохнути протягом приблизно однієї години перш ніж накладати наступний шар. Цю операцію повторювали до тих пір, поки не було отримано необхідну кількість каталізатора. Таким же чином, анодний каталітичну фарбу наносили на не покритий тефлоном ТогауТМ папір з вуглецевого волокна, поки не було отримано шар 5-10 мг каталізатора / см ^2. Обидва електроди промили в 3 грам-молекулах сірчаної кислоти і потім у воді.

Катод і анод помістили по обидва боки ППМ (РСМ) (протонопроводящей мембрани) товщиною 100-300 мкм паралельно один одному і піддали гарячого пресування під тиском 10-70 кг / см ² при температурі 85-130 ° C. Фиг.1 ілюструє поляризаційні криві для цього виду паливного елемента при наступних умовах: розчин палива і 3 г-благаючи H ₂ SO ₄ циркулювали через анод зі швидкістю потоку 9 мл / хв. Кисень циркулював повз катода під тиском на 0,25 атм вище атмосферного тиску. Температура елемента була 65 ° С. ППМ мала товщину 300 мкм і складалася (по співвідношенню обсягів) з 16% порошку SiO ₂ з наночастинками, 24% полівініл-іденфторіда і 60% обсягу пір з типовим діаметром 1,5 нм. Елемент демонстрував більше 100 годин стійкої роботи при напрузі 0,4 В. Досліджуваними видами палива були метанол (1 г-моль), 0,1 г-благаючи щавлевої кислоти з 1 г-молем метанолу, 0,1 г-благаючи щавлевої кислоти, 0,1 г-благаючи діметілоксалата, 0,1 г-благаючи етиленгліколю і 0,5 г-благаючи гліцерину. (З них, гліцерин, щавлева кислота і метанол не є n в відповідно до даного винаходу). Як показано на графіку, при цих умовах діметілоксалат і етиленгліколь мали кращі характеристики. Однак, потрібно мати на увазі, що ні одна з умов в цьому експерименті не було оптимізовано, так що інші концентрації і / або інші каталізатори можуть привести якісно до відрізняється спостереженнями.

Застосування палива визначали за допомогою виконання електрохімічного титрування 50 мл паливного розчину при постійній напрузі, поки струм не знижувався до 3 мА. Підраховано, що при цьому струмі тільки кілька відсотків від палива залишалося неокислену. Застосування було розраховано шляхом порівняння експериментальної продуктивності з теоретичним значенням. Додаткова корекція була зроблена за допомогою екстраполяції кривих титрування до нульового струму. Ця корекція збільшує значення використання на величину від 3 до 6% (див. Таблицю 1).

Знайшли, що застосування палива при 0,2 В становила 95% для діметілоксалата, 94% для етиленгліколю і тільки 85% для метанолу (див. Таблицю 1). При більш практичному напрузі 0,4 В знайшли, що застосування палива становило 89% для етиленгліколю, 67% для діметілоксалата і 81% для метанолу.

Оскільки паливо переходить на катодний бік, ці високі значення застосування палива говорять про те, що є майже 100% електроокислення палива.

Вимірювання переходу палива були виконані при декількох температурах за допомогою подачі азоту замість кисню в катодного відділення (під тиском навколишнього середовища) і подачі органічного паливно-кислотного розчину в анодное відділення. Напруга елемента було змінено на протилежне; на паливному електроді виділявся водень, в той час як паливо, яке перейшло на катодний бік, окислялось. Знайшли, що струм, поточний при напрузі 1 В, був струмом обмеження для окислення всього палива.

У таблиці 2 підсумовані результати випробування переходу палива. Щільність перехідного струму залежить від проникності, температури, концентрації палива і від загальної кількості електронів, що втягуються в окислення. Щільність перехідного струму для 1 г-благаючи метанолу (при 80 ° С) в два рази більше щільності перехідного струму для 1 г-благаючи етиленгліколю і 0,25 г-благаючи діметілоксалата. Однак, коли береться до уваги кількість електронів, а паливний потік, виражений в одиницях мовляв · с ^-1 · см ^-2 (при 80 ° С і при умовах дифузійного контролю), нормований до 1 г-молю палива, можна помітити, що проникність (потік) етиленгліколю становить одну третину від проникності (потоку) метанолу, в той час як проникність (потік) діметілоксалата має майже таку ж величину, як у метанолу.

Приклад 2: Застосування відповідного винаходу палива в заснованому на Nafion д паливному елементі

Корпус паливного елемента був виготовлений із синтетичних графітових пластин, придбаних у фірми Globetech Inc., в яких область потоку була гравірована.

Анод був утворений за допомогою використання платино-рутенієвого фарби, яку наносили на лист з вуглецевого волокна, доступну для придбання з паперу Toray д. Шар каталізатора складався з 15% тефлону (DuPont), 15% Nafion д і 70% нанопорошку Pt-Ru (50% сажа Pt: Ru, придбана у фірми "Johnson Matthey"). Завантаження анода становила 5 мг / см ^2. Використаний катод був придбаний у фірми ELAT Е-ТЕК д і складався з 4 мг Pt / см ² і 0,6 мг nafion / см ^2. Анод і катод піддали гарячого пресування з мембраною 117 Nafion, наявної у фірми DuPont, з метою формування електродного вузла мембрани (ЕУМ), як описано в прикладі 1.

Після охолодження ЕУМ помістили між графітовими пластинами області потоку ввели поліпропіленову герметизацію і зібрали елемент.

Під час роботи водний розчин палива, обраного з щавлевої кислоти, діметілоксалата, етиленгліколю, гліцерину в діапазоні концентрацій 0,1-0,5 г-благаючи, циркулював повз анода (з використанням шлангового (перистальтичного) насоса Masterflex L / S Cole-Parmer Instrument Co.) з різними швидкостями потоку від 4 до 15 мл / хв.

Кисень вводився в катодного відділення безпосередньо або через водний барботер під тиском навколишнього середовища і зі швидкістю потоку від 7 до 40 мл / хв. Елементи функціонували при температурі 60 ° С. Знайшли, що поляризаційні криві аналогічні поляризаційним кривим на фіг.1.

Приклад 3: Органічний паливний елемент з твердим вихідним матеріалом

Фиг.2 ілюструє органічний паливний елемент з твердим вихідним матеріалом, який має пластмасовий корпус 501, анод 509, катод 511 і полімерну твердоелектролітную мембрану 510. Мембрана 510 представляла собою мембрану ППМ виду, описану в WO 99/44245, що складається з 12% SiO _2, 28% полівініліденфториду і 60% порожнеч (в які вводився кислий розчин). Анод, катод і ЕУМ були підготовлені, як в прикладі 1. Тверде органічне паливо вводили через паливне отвір 502 і герметизували пробкою 503. Паливо розчинялося в резервуарі і абсорбувало через мережу 507 з хастеллоя С-276 (Cabot) в пористої вуглецевої тканини 508. Діоксид вуглецю, що утворюється в анодному відділенні, віддалявся через вихлопну сопло 504. Оскільки рідке паливо може витікати через вихлопну сопло, форсунку закривали тонким гідрофобним пористим шаром 506. Гідрофобний шар є проникним для газу тільки в той час, коли розчин палива залишається в резервуарі. Катод відкритий для повітря через другу мережу 513 з хастеллоя. Для запобігання просочування палива з катодного боку ЕУМ герметизирован прокладкою 512. Друга мережа 513 з hastalloy використовується і в якості покриття для всього вузла. 200 мг діметілоксалата були розчинені в паливному резервуарі, який містив розчин 1 г-благаючи H ₂ SO _4. Паливний елемент забезпечував 30 мА при 0,35 В. Щільність перехідного струму становила 2 мА / см ² при кімнатній температурі.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Застосування органічної сполуки, що обирається з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, ефірів етиленгліколю з щавлевої, гліоксалевой і мурашиної кислоти, гліоксилової кислоти і її складних метилових ефірів, гліоксилової альдегіду і поліетіленоксалата, як паливо, яке піддається перетворенню більш ніж на 80 % в СО ₂ в нелужного паливних елементах.

2. Застосування за п.1, в якому згадане органічна сполука вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, його складного ефіру мурашиної кислоти, етіленоксалата і поліетіленоксалата і їх сумішей.

3. Застосування за п.1, в якому згадане органічна сполука вибирають з групи, що складається з етиленгліколю, діметілоксалата і їх сумішей.

4. Застосування за п.1, в якому згадане органічна сполука вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, поліетіленоксалата і їх сумішей.

5. Застосування за допомогою одного з пп.1-4, в якому згадане органічна сполука змішують з відомим паливом.

6. Застосування за п.5, в якому згадане відоме паливо являє собою метанол.

7. Застосування за допомогою одного з пп.1-6, в якому згаданий паливний елемент являє собою паливний елемент з кислим електролітом.

8. Застосування за допомогою одного з пп.1-6, в якому згаданий паливний елемент має протонопроводящую мембрану.

9. Паливний елемент прямого окислення, що має анод, катод, протонопроводящую мембрану, розташовану між згаданим анодом і згаданим катодом, засіб для зберігання або подачі органічного палива до анода і засіб для подачі кисню до катода, в якому згадане органічне паливо вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, ефіру етиленгліколю з щавлевої, гліоксалевой і мурашиної кислоти, гліоксилової кислоти і її складних метилових ефірів, гліоксилової альдегіду і поліетіленоксалата.

10. Паливний елемент прямого окислення по п.9, в якому згадане паливо вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, його складного ефіру щавлевої кислоти і мурашиної кислоти, етіленоксалата, поліетіленоксалата і їх сумішей.

11. Паливний елемент прямого окислення по п.10, в якому паливо вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, його складного ефіру мурашиної кислоти, етіленоксалата, поліетіленоксалата і їх сумішей.

12. Паливний елемент прямого окислення по п.11, в якому паливо вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю та їх сумішей.

13. Паливний елемент прямого окислення за допомогою одного з пп.9-12, в якому згаданий паливний елемент є елементом з рідким вихідним матеріалом.

14. Паливний елемент прямого окислення по п.12, в якому паливо вибирають з групи, що складається з поліетіленоксалата, діметілоксалата і їх сумішей.

15. Паливний елемент прямого окислення за допомогою одного з п.9 або 14, що має тонку гидрофобную пористу матрицю, вміщену в анодное відділення або в паливний резервуар з метою випуску через неї CO _2, утвореного під час роботи паливного елемента.

16. Паливний елемент прямого окислення за допомогою одного з пп.9-15, в якому згаданий анод містить Pt: Ru каталізатор.

17. Спосіб перетворення в паливному елементі більше 80% палива в CO _2, що включає етапи

(I) забезпечення паливного елемента, що має анод, катод, протонопроводящую мембрану, розташовану між згаданим анодом і згаданим катодом, засіб для зберігання або подачі органічного палива до анода і засіб для подачі кисню до катода,

(Ii) подачі палива в згаданий паливний елемент, і

(Iii) функціонування згаданого паливного елемента, що відрізняється тим, що згадане паливо вибирають з діметілоксалата, етиленгліколю, його складних ефірів щавлевої кислоти, гліоксаліевой кислоти і мурашиної кислоти, гліоксилової кислоти і її складних метилових ефірів, гліоксилової альдегіду і поліетіленоксалата.

18. Спосіб за п.17, в якому згаданий анод містить Pt: Ru каталізатор.

19. Спосіб за п.17 або 18, в якому згаданий паливний елемент функціонує на етапі (iii) при температурі 60 ° С і вище.

20. Спосіб за п пп.17-19, в якому катод містить каталізатор відновлення кисню і каталізатор окислення палива.

21. Спосіб за п.20, в якому згаданий каталізатор окислення палива вибирають з групи, що складається з каталізаторів Pt-Ru, Pt-Sn, Pt-Ru-Sn, Pt-Ag-Ru, Pt-Os і будь-який їх комбінації.

22. Спосіб за п п.20 і 21, в якому відношення між каталізатором окислення палива і каталізатором відновлення кисню знаходиться між 1% і 50% (процентного співвідношення маси).

23. Спосіб за п. 22, в якому згадане відношення знаходиться між 5% і 20% (процентного співвідношення маси).

24. Спосіб за п пп.17-23, в якому згадані органічні сполуки вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, етиленгліколю, його складного ефіру мурашиної кислоти, етіленоксалата і поліетіленоксалата і їх сумішей.

25. Спосіб за п пп.17-23, в якому згадані органічні сполуки вибирають з групи, що складається з етиленгліколю, діметілоксалата і їх сумішей.

26. Спосіб за п пп.17-23, в якому згадані органічні сполуки вибирають з групи, що складається з діметілоксалата, поліетіленоксалата і їх сумішей.

27. Спосіб за п пп.17-23, в якому згадані органічні сполуки змішують з відомим паливом.

28. Спосіб за п.27, в якому згадане відоме паливо являє собою метанол.

29. Паливний елемент прямого окислення, що має катод, що містить каталізатор відновлення кисню і каталізатор окислення палива.

30. Паливний елемент прямого окислення по п.29, в якому згаданий каталізатор окислення палива вибирають з групи, що складається з каталізаторів Pt-Ru, Pt-Sn, Pt-Ru-Sn, Pt-Ag-Ru, Pt-Os і будь-який їх комбінації.

31. Паливний елемент прямого окислення по п.30, в якому відношення між каталізатором окислення палива і каталізатором відновлення кисню знаходиться між 1% і 50% (процентного співвідношення маси).

32. Паливний елемент прямого окислення по п.31, в якому згадане відношення знаходиться між 5% і 20% (процентного співвідношення маси).

33. Паливний елемент прямого окислення за допомогою одного з пп.29-32, в якому згадане паливо являє собою суміш, певну в п.5 або 6.

34. Спосіб визначення концентрації палива в розчині при заздалегідь певній температурі, де паливо являє собою діметілоксалат, етиленгліколь, його складні ефіри щавлевої кислоти, гліоксалевой кислоти і мурашиної кислоти, гліоксилової кислоту і її складні метилові ефіри, гліоксилової альдегід, поліетіленоксалат, що включає наступні етапи:

a) підготовки калібрувальних кривих перехідного струму в залежності від концентрації палива при згаданій заздалегідь певній температурі в даному паливному елементі,

b) вимірювання перехідного струму при згаданій заздалегідь певній температурі в згаданому даному паливному елементі і визначення концентрації палива на підставі перехідного струму, виміряного на етапі b), і калібрувальних кривих, підготовлених на етапі а).

35. Гібридний джерело енергії, що містить щонайменше один паливний елемент за допомогою одного з пп.9-16 або 29-33, перетворювач постійного струму і акумуляторну батарею.

Версія для друку
Дата публікації 09.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів