Storage of hydrogen in nanostructured carbon through water electrolysis

• Autorzy: Jurewicz K. , Frąckowiak E. , Beguin F.

Warianty tytułu

PL

Magazynowanie wodoru w nanostrukturach węglowych poprzez elektrolityczny rozkład wody

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Safe and ecological storage of hydrogen are the essential conditions for application of fuel cell for electric vehicles. Storage of hydrogen through physisorp-tion in the carbons with a developed surface area needs a high pressure or low temperatures. From literature data Ihe amount of sorbed hydrogen can reach in this case a few wt %. In the presented work a novel method of hydrogen storage in the carbon materials has been successfully realized by electrolysis of acidic or basic solutions. Materials used for hydrogen sotption were activated carbons with specific surface area of 1200 to 1500 m2/g. Carbon materials have been additionally modified by oxidation process and characterized physically. Electrolytic decomposition of 6 M KOH or 4 M H-,SO4 solutions was performed by galvanostatic cathodic polarization of carbon with a simultaneous hydrogen evolution and its penetration into pores. The charge passed during anodic polarization (oxidation of hydrogen) allowed to estimate the amount of sorbed hydrogen. The alkaline solution was more convenient due to smaller self-discharge and higher amount of hydrogen stored. The maximal capacity of hydrogen electrochemically sorbed in the nanopores of activated carbons was equal to 450 mAh/g that gives 1,8 wt% of hydrogen.

PL

Bezpieczne i ekologiczne magazynowanie wodoru to podstawowy warunek dla wykorzystania go do ogniwa paliwowego zasilającego samochód elektryczny. Kumulowanie wodoru na drodze sorpcji w materiałach węglowych o rozwiniętej powierzchni rzeczywistej wymaga stosowania znacznych ciśnień lub niskich temperatur. Nieliczne dane literaturowe donoszą, że ilość zgromadzonego wodoru może osiągnąć wtedy kilka % wagowych. Nowatorskim sposobem magazynowania wodoru w materiałach węglowych przedstawionym w obecnej pracy jest elektrolityczny rozkład wodnego roztworu elektrolitu (kwasu lub zasady) z równoczesną sorpcją wodoru. Materiałem węglowym stosowanym do sorpcji wodoru były węgle aktywne o powierzchni rzeczywistej rzędu 1200-1500 rrr/g. Poddano je dodatkowym modyfikacjom utleniającym oraz szczegółowej charakterystyce fizykochemicznej. Badania elektrolitycznego rozkładu wodnego roztworu 6 M KOH lub 4 M H,SO4 wykonano stosując galwanostatyczną polaryzację katodową (proces wydzielania wodoru). Wartość ładunku, który przepłynął podczas utleniania była miarą ilości sorbowanego wodoru. Maksymalna ilość elektrochemicznie magazynowanego wodoru w nanoporach węgla aktywnego wynosiła 450 mAh/g, co stanowi l ,8 wt % wodoru. Zbadano proces samowyładowania czyli straty ładunku po upływie tygodnia.

Słowa kluczowe

EN

hydrogen; sorption; active carbon; water decomposition

PL

sorpcja; wodór; węgiel aktywny; rozkład wody

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2002
• Tom: Nr 2
• Strony: 57--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Jurewicz K.

autor

Frąckowiak E.

autor

Beguin F.

• Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska,