Проточные ячейки: усовершенствованные электроды с помощью 3D-печати и томографии

В большинстве промышленных операций, основанных на электродных реакциях, используются электрохимические реакторы проточного типа. Приложения включают неорганический/органический электросинтез, электролиз воды, восстановление окружающей среды и хранение энергии. Универсальный проточный реактор «фильтр-пресс» предлагает контролируемую реакционную среду для обработки больших объемов электролитов. Между тем, пористые электроды повышают производительность и эффективность электрохимических реакторов за счет увеличения площади поверхности и массопереноса.

Металлические и углеродные материалы используются в качестве сеток, пенопластов и войлоков, часто покрытых катализаторами. При принудительном потоке проницаемость электродов становится важной для энергоэффективности и сбалансированности конструкции установки. Необходимо найти компромисс между площадью поверхности электрода и проницаемостью пористых электродов.

В этой презентации освещаются характеристики и преимущества проточных ячеек благодаря разработке Pt/Ti электродов для проточных батарей и оптимизации электродов, напечатанных на 3D-принтере. После показа преимуществ компьютерной томографии для изучения пористых материалов их эффективность количественно оценивается по объемному коэффициенту массопереноса и их проницаемости для жидкостей. Важность параметров томографии для анализа площади и объема поверхности иллюстрируется сетчатым стекловидным углеродом. Представлена ​​концепция настраиваемых 3D-печатных электродов для электрохимических реакторов.

Рассматриваются различные геометрии. Обсуждается будущий прогресс в области 3D-печатных электродов для производства прототипов, проверки моделей и быстрой доступности специализированных устройств.

Доктор Луис Фернандо Аренас в настоящее время является научным сотрудником Гумбольдта в Техническом университете Клаусталя, где он сотрудничает с профессором Томасом Туреком в разработке органических проточных батарей. Он также является приглашенным научным сотрудником в Университете Саутгемптона (UOS), Великобритания, и представителем в начале карьеры в группе электрохимических технологий Общества химической промышленности Великобритании.

После получения степени бакалавра химии и магистра химической технологии в Автономном университете Коауила, Мексика, он продолжил обучение в докторантуре по электрохимической инженерии в UOS. Там он сосредоточился на проточных цинк-цериевых батареях под руководством профессоров Карлоса Понсе де Леона и Фрэнка Уолша, получив высшее образование в 2017 году. Он был научным сотрудником в UOS, занимаясь разработкой топливных элементов PEM и электрохимических водородных насосов (2017–2019). Аренас также выступал частным подрядчиком по разработке новых проточных батарей на основе органических и электродиализа для INEEL (Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias) и консультантом хлор-щелочной промышленности (2019–2021 гг.).

Дополнительные интересы включают 3D-печатные электроды, компьютерную томографию, электроосаждение благородных металлов, пористые электроды и устойчивую электрохимическую инженерию. Он стал членом ECS в 2014 году. Результатом его исследований стала 31 рецензируемая статья, четыре главы книг, шесть докладов на конференциях и 17 плакатов, а также 40 докладов, семь из них по приглашению (Google Scholar: 1018 цитирований, час -индекс 17). Он получил премию Швебиш-Гмюнда для молодых ученых 2019 года за выдающиеся достижения в области электрохимических технологий поверхности.

сообщение Проточные ячейки: усовершенствованные электроды с помощью 3D-печати и томографии Появившийся сначала на Мир физики.

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://physicalworld.com/a/flow-cells-advanced-electrodes-via-3d-printing-and-tomography/.