Student: Maixner Václav
Vedoucí: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. (MFF UK., LEANCAT s.r.o.)
Konzultant: Mgr Šimon Fuka, (LEANCAT s.r.o.)
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
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.
Cíle práce:
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
Diplomová práce je vypsaná společností LEANCAT s.r.o. v rámci Smlouvy o partnerství mezi MFF UK a LEANCAT s.r.o.
Literatura
1) PEM Fuel Cell Diagnostic Tool, edited by Haijiang Wang, CRC Press, 2012
2) Proton Exchange Membrane Fuel Cells, Zhingang Qi, CRC Press 2013