Page 16 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

16

ВСТУП

Актуальність теми. Інтенсивний розвиток портативної електроніки,

електротранспорту та систем автономного енергозабезпечення зумовлює

зростаючий попит на ефективні джерела та системи накопичення енергії.

Виснаження світових запасів викопних вуглеводнів, прогресуюче забруднення

довкілля та загроза глобальних кліматичних змін актуалізують необхідність

розробки екологічно безпечних технологій отримання енергії з відновлюваних

джерел, а також її зберігання.

Особливе місце в альтернативній енергетиці посідає водень, який

характеризується питомою теплотою згоряння (~142 МДж/кг), що утричі

перевищує аналогічний показник традиційних вуглеводневих палив, за умови

утворення екологічно нейтрального продукту окиснення – води. Однією з ключових

проблем широкомасштабного впровадження водневої енергетики залишається

створення безпечних, компактних та ефективних систем зберігання водню.

Серед фізико-хімічних методів акумулювання водню найбільш

перспективним є оборотнє зв’язування водню у металгідридні фази. Об’ємна

концентрація водню в металогідридах перевищує його густину в рідкому стані за

кріогенних умов завдяки вищій атомній щільності в твердому стані. Додатковими

перевагами гідридних акумуляторів є можливість варіювання їх геометричних

параметрів і безпека експлуатації за нормальних умов, що спрощує інтеграцію в

різноманітні енергетичні та технологічні системи.

Крім того, гідридотвірні ІМС з характерним плато тиску в ізотермах сорбції-

десорбції водню можуть застосовуватися як функціональні матеріали негативних

електродів у нікель-метал-гідридних (Ni-MH) акумуляторах. Дослідження

електрохімічних та воденьсорбційних властивостей таких інтерметалідів

залишається пріоритетним науковим напрямком протягом останніх десятиліть. Ni-

MH акумулятори характеризуються високою питомою енергоємністю (до 100-120

Вт·год/кг), стабільністю циклічного ресурсу (понад 1000 циклів заряд-розряд),

відсутністю токсичних компонентів, відсутністю ефекту пам’яті та низьким

саморозрядом. Ці акумулятори знайшли широке застосування в портативній