2024-105-17
Optimalizace konstrukce anody pro PEM elektrolýzu vody
Vedoucí práce: Ing. Martin Prokop, Ph.D.
Konzultant: Ing. Tereza Bautkinová
Podstata a cíl práce
PEM elektrolýza vody je klíčovou technologií pro produkci zeleného vodíku v rámci vodíkové ekonomiky. Vyniká flexibilitou provozu, vysokým výkonem v poměru k velikosti zařízení a produkovaný vodík má vysokou čistotu. Jedním z problémů PEM elektrolýzy je vysoce oxidativní prostředí na anodě, což je kompenzováno využitím relativně drahých materiálů. Ty zahrnují katalyzátor na bázi oxidu iridia a jeho nosič, titanovou porézní vrstvu s platinovým nebo zlatým povlakem. Optimalizace konstrukce anody, zejména přidání mezivrstvy mezi iridiovým katalyzátorem a titanovým nosičem, potenciálně umožní snížení množství katalyzátoru díky jeho lepšímu využití během elektrolýzy a prodlouží životnost anody jako takové. Cílem této práce je příprava takto modifikovaných anod, jejich charakterizace a následně kompletace cely elektrolyzéru a její testování v provozu.
Náplň činnosti studenta
Student bude připravovat experimentální tenké vrstvy na povrchu porézního titanu, které budou následně charakterizovány z hlediska struktury, porozity a specifického povrchu analytickými metodami. U připravených vrstev bude změřena jejich elektrická vodivost a stabilita při vývoji kyslíku v elektrochemické cele. Vybrané vzorky využije student ke stavbě cely elektrolyzéru a zařízení bude následně testovat při provozních podmínkách.
Doplňující informace
Místo řešení: Ústav anorganické technologie (105)