Большой ток: Что-то пошло не так (404)

Как измерить большой ток с помощью самодельного шунта

• Главная
>
• Электроника
⬎

Иногда, в радиолюбительской практике и не только, требуется измерить токи, величиной в несколько десятков ампер. Обычный мультиметр может измерять токи до 10 А, ито не всегда. Зачастую имеющийся под рукой прибор позволяет делать измерения до десятых долей ампера. Опытный радиолюбитель легко выйдет из положения, поэтому статья предназначена в первую очередь для новичков. Итак, будем разбираться, как измерить ток с помощью закона Ома.

Применение закона Ома

Основной закон электротехники, он же закон Ома, гласит: I=U/R где I-это ток в амперах, U-напряжение в вольтах, R-сопротивление в омах.

Эта формула говорит нам, что если в разрыв измеряемой нагрузки (где нужно измерить ток) включить шунт (R) и измеренное на шунте напряжение (U) подставить в формулу, по двум величинам R и U мы узнаем нужную нам I — протекающий ток.

Пример: мы ожидаем ток 20-30 А, а может и больший от потребления двигателем шуруповерта. У нас имеется проволочный шунт, сопротивлением 0,035 Ом. Шунт подключается в разрыв плюса или минуса, это не важно — действующий ток одинаков на всех участках цепи. Так же параллельно шунту подключается вольтметр — по его показания можно судить о токе, потребляемом нагрузкой. У меня при почти полном торможении вала двигателя вольтметр показывал около 0,9 В. Подставив известные нам значения в формулу I=0,9/0,035=25,7А — такой ток потребляет мотор.

Обратите внимание:

При измерении пульсирующих и динамически меняющихся токов, цифровой вольтметр не очень подходит, так как его контроллер очень медленно снимает показания. Для данной цели больше подходит стрелочный вольтметр.

Подобрав шунт нужного сопротивления, можно измерять любые постоянные или пульсирующие токи, хоть до 300 А и более. Хотя я сомневаюсь, что такие измерения вам понадобятся. Обычные резисторы не подходят в роли шунта для больших токов, так как обладают малой мощностью рассеяния. Рассчитать примерную мощность рассеяния шунта можно умножив ожидаемый ток в амперах на падение на нем в вольтах. Для выше приведенного примера это 25,7*0,9=23,13 Вт, такой мощностью обладают проволочные резисторы.

Калькулятор расчета тока по сопротивлению и напряжению на шунте

Внимание! Для работы калькулятора необходимо включить поддержку JavaScript в вашем браузере!

Напряжение на шунте, В

Сопротивление шунта, Ом

Ток, А

Рассеиваемая мощьность на шунте, Вт

Самодельный шунт

Не всегда под рукой имеются проволочные резисторы таких мизерных сопротивлений, я бы даже сказал чаще их нет. Из положения можно выйти при помощи нихромовой проволоки от вышедших из строя нагревателей, в крайнем случае можно использовать обычный медный провод. Для определения сопротивления куска проволоки понадобится амперметр (прям замкнутый круг) и источник питания с нагрузкой. Амперметр может конечно быть рассчитан на меньшие токи, чем предполагается измерять шунтом.

Например, для измерения сопротивления своего шунта 0,035 Ом я использовал источник напряжения 12 В и галогеновую лампу 12 В 35 Вт. Предварительно оценив, что лампа потребляет 35Вт/12В=2,9А, я использовал амперметр на 5 А. Безусловно, когда мы знаем ток потребления нагрузкой, как в моем случае, амперметром можно и не пользоваться, однако будет большая погрешность в измерениях.

Для измерительного шунта отлично подходит сборный шунт от советского измерительного прибора. Данный шунт имеет несколько отводов и обладает способностью держать большие токи.

Итак, подключаем шунт неизвестного сопротивления в разрыв между источником питания и нагрузкой (лампой). Аналогично, как при измерении тока, включаем параллельно шунту вольтметр. В ситуации с лампой вполне сойдет цифровой вольтметр. Закон Ома здесь применим с той лишь разницей, что теперь нам известен ток и напряжение, а сопротивление нет. Используя ту же формулу, подставляем известные значения: 2,9(ток потребления лампы)=0,1(напряжение на измеряемом шунте)/X(сопротивление неизвестно) — 2,9=0,1/X или данное уравнение можно записать иначе: X=0,1/2,9=0,034 Ома — сопротивление шунта.

Измерение переменного тока

Для измерения переменного тока так же применимы вышеописанные методы, с той лишь разницей, что нужно использовать вольтметр переменного напряжения, а в случае с измерением сопротивления шунта — амперметр переменного тока.

Для измерения в цепях с частотой 50 Гц вполне сойдут и цифровые вольтметры и амперметры (при наличии у них таких функций). При более высоких частотах цифровые приборы малопригодны, их показания могут сильно отличаться от реальности. Стрелочные измерительные приборы в этом случае куда более подходящие.

Однако самым лучшим вариантом измерения токов любой формы является осциллограф. Осциллограф подключается к шунту вместо вольтметра. Это позволит измерить размах тока или или среднее его значение. Другими словами — мы увидим ток «воочию». Основная сложность при таких замерах — согласовать значения напряжений на осциллографе с сопротивлением шунта по закону Ома. Здесь могу посоветовать одно — калькулятор в начале страницы вам в помощь.

Хочется обратить внимание: при измерении переменного тока следует производит расчеты не по амплитудным значениям напряжения, а по среднеквадратическим — именно так принято в электротехнике измерять переменные токи и напряжения.

Величины указываются усредненные, эквивалентные постоянным. Собственно это и стоит учитывать при использовании осциллографа. У цифровых «ослов» среднеквадратическая величина напряжения может рассчитываться автоматически, называется она «Vrms».

Вышенаписанное справедливо при измерении так называемых «действующих» токов, с относительно стабильной формой. Когда же нужно узнать пиковые токи — здесь в формулу рассчета (или калькулятор в начале) нужно подставлять амплитудные значения напряжений на шунте. Как говорится «все хорошо к месту» — в радиолюбительской практике требуются различные варианты.

Смотрите также другие статьи

much current — Translation into Russian — examples English

Premium History Favourites

Advertising

Download for Windows It’s free

Download our free app

Advertising

Advertising

No ads with Premium

English

Arabic German English Spanish French Hebrew Italian Japanese Dutch Polish Portuguese Romanian Russian Swedish Turkish Ukrainian Chinese

Russian

Synonyms Arabic German English Spanish French Hebrew Italian Japanese Dutch Polish Portuguese Romanian Russian Swedish Turkish Ukrainian Chinese Ukrainian

These examples may contain rude words based on your search.

These examples may contain colloquial words based on your search.

большой ток

много тока

многих современных

большого тока

Многие современные

сколько тока

какой ток

Well, I don’t see anything in here that’ll handle that much current.

Ну, здесь нет ничего, что сможет выдержать такой большой ток.

Lithium batteries generally don’t like to handle too much current.

Литиевые батареи обычно не любят слишком большой ток.

Whenever electrical wiring in a building has too much current flowing through it, these simple machines cut the power until somebody can fix the problem.

Всякий раз, когда электрическая проводка в здании, проводит слишком много тока, протекающего через автоматический выключатель, эти простые устройства, снизят мощность, пока кто-нибудь сможет исправить проблему.

On 25 September 1996, SGI announced that R10000s fabricated by NEC between March and the end of July that year were faulty, drawing too much current and causing systems to shut down during operation.

25 сентября 1996 года SGI объявила о том, что R10000 произведенные компанией NEC в марте и конце июля были неисправны, потребляет слишком много тока и приводят к отключению систем во время работы.

Machine learning has a lot of uses in industrial fields and the focus of much current research…

Машинное обучение имеет множество применений в промышленных областях и в центре внимания многих современных исследований. ..

One theory that is the subject of much current research is supersymmetry.

Одной из теорий, которая является предметом многих современных исследований, является суперсимметрия.

Until recently, manufacturers produced chargers that didn’t allow too much current flow into your phone or tablet.

До недавнего времени производители выпускали зарядные устройства, которые не пропускали слишком большой ток в телефон или планшет.

Fires can also be started by overheated equipment or by conductors that carry too much current.

Пожары также могут быть вызваны перегревом оборудования или проводниками, несущими слишком большой ток.

It is preferable to us buffers that provide a low charge magnitude so as not to conduct too much current.

Для нас предпочтительнее буферы, которые обеспечивают низкую величину заряда, чтобы не проводить слишком большой ток.

Could your body handle that much current?

Ваше тело выдержит такой большой ток?

As I am following the papers in that field, and despite a large number of related papers, I still don’t see much improvement over my work, so it’s pretty much current.

А я после трудов в этой области, и, несмотря на большое количество смежных работ, я до сих пор не видел много улучшений за моей работы, так что это довольно большой ток.

The team’s work advances memory resistors, or «memristors,» which are resistors in a circuit that «remember» how much current has flowed through them.

Работа команды базируется на запоминающих резисторах, или мемристорах, являющимися резисторами в цепи, которые «помнят» насколько большой ток протекает через них.

If you switch on a ringer and all the other phones stop ringing, that ringer probably draws too much current (or else you have simply exceeded the number of ringers the adapter can handle) and you should avoid leaving it switched on.

Если вы переключитесь на звонок и все другие телефоны перестают звонить, что звонит вероятно привлекает слишком много тока (или же вы просто превысили количество звонков, адаптер может обрабатывать) и вы должны избегать, оставляя он включен.

If too much current is flowing, the intelligent receptacle turns itself off, and prevents another fire from starting.

Если течет черезчур много тока, умный потребитель выключается, и предотвращяет еще один пожар.

The long-term health effects of mobile telephone use is another topic of much current research.

Долговременные неблагоприятные последствия для здоровья от мобильных телефонов — это еще одна область, в которой в настоящее время проводится много исследований.

If too much current flows the points are not well isolated and they fail the test.

Если слишком много токов, точки не очень хорошо изолированы, и они не проходят тест.

I’d love to tell you how much current food insecurity is affected by these changes.

Хотела бы я рассказать, как сильно эти изменения влияют на текущие проблемы с продовольственной безопасностью.

There is much current political discussion about immigration policy and border controls.

В данный момент идет большая дискуссия по вопросам иммиграционной политики и контроля границ.

Readers of Gaia Health are probably aware that much current research on vaccine adjuvants indicates that aluminum may be the greatest concern.

Читатели сайта of Gaia Health вероятно в курсе, что большинство современных исследований по компонентам вакцин указывают на алюминий как на источник наибольшего беспокойства.

It depends on how much current is passing through the resistor.

Зависит от того, сколько жизни в настоящее время у оппонента.

Possibly inappropriate content

Examples are used only to help you translate the word or expression searched in various contexts. They are not selected or validated by us and can contain inappropriate terms or ideas. Please report examples to be edited or not to be displayed. Rude or colloquial translations are usually marked in red or orange.

Register to see more examples It’s simple and it’s free

Register Connect

No results found for this meaning.

More features with our free app

Voice and photo translation, offline features, synonyms, conjugation, learning games

Results: 73. Exact: 73. Elapsed time: 115 ms.

Documents Corporate solutions Conjugation Synonyms Grammar Check Help & about

Word index: 1-300, 301-600, 601-900

Expression index: 1-400, 401-800, 801-1200

Phrase index: 1-400, 401-800, 801-1200

Датчик сильного тока — нониус

Ток от солнечной панели

Датчик сильного тока

122,00 $ Цена на условиях самовывоза

Используйте датчик сильного тока в экспериментах с током более 1 А, таких как солнечные панели, ручные генераторы и другие альтернативные источники энергии. проекты.

Количество сильноточных датчиков

• Описание
• Характеристики
• Требования
• Что включено
• Аксессуары
• Поддерживать

Датчик сильного тока имеет диапазон ±10 А. Ток измеряется датчиком Холла, который использует магнитное поле, создаваемое током, и поэтому не добавляет резистивный элемент в цепь. Металлический экран над микросхемой на эффекте Холла снижает влияние внешних магнитов. Сменный предохранитель защищает оборудование и цепь.

Датчик сильного тока и пробник напряжения 30 В – Технические советы (7:41)

Технические характеристики

• Диапазон датчика сильного тока ±10 А
• Максимальное входное напряжение ±40 В
• Напряжение питания 5 В пост. тока
• Типовое разрешение: 4,9 мА
• Диапазон выходного напряжения 0–5 В
• Сменный предохранитель 10 А

• Ток в амперах:

  • Наклон 4,51 А/В
  • Перемычка –11,31 А

Требования

Выберите платформу ниже, чтобы увидеть ее требования совместимости.

LabQuest

Interface	LabQuest App
LabQuest 3	Full support
LabQuest 2 (discontinued)	Full support
LabQuest (discontinued)	Полная поддержка

Компьютеры

	Программное обеспечение
Interface	Graphical Analysis App for Computers	Logger Pro	Logger Lite
LabQuest Mini	Full support	Full support	Full support
LabQuest 3	Полная поддержка	Полная поддержка	Несовместимость
LabQuest 2 (снято с производства)	Полная поддержка	Полная поддержка	Full support
LabQuest Stream	Full support 1	Full support	Full support 1
Go!Link	Full support	Full support	Full support
LabQuest (снято с производства)	Полная поддержка	Полная поддержка	Полная поддержка
LabPro (снято с производства)	Несовместимость	Полная поддержка	Полная поддержка

Примечания о совместимости

1. Подключение LabQuest Stream через USB. Беспроводное соединение не поддерживается.

Chromebook

	Software
Interface	Graphical Analysis App for Chrome
LabQuest Mini	Full support
LabQuest 3	Full support
LabQuest 2 (discontinued)	Full support
LabQuest Stream	Full support 1
Go!Link	Full support
LabQuest (discontinued)	Полная поддержка

Примечания по совместимости

1. Подключение LabQuest Stream через USB. Беспроводное соединение не поддерживается.

iOS

	Software
Interface	Graphical Analysis App for iOS	Graphical Analysis GW for iOS
LabQuest Stream	Full support	Full support
LabQuest 3	Full support 1	Полная поддержка 1
LabQuest 2 (снято с производства)	Полная поддержка 1	Полная поддержка	0157 1

Примечания по совместимости

1. Устройства iOS и Android ^™ могут подключаться к LabQuest 2 или LabQuest 3 только через Wireless Data Sharing.

Android

	Software
Interface	Graphical Analysis App for Android	Graphical Analysis GW for Android	Google Science Journal
LabQuest Stream	Full support	Full support	Incompatible
LabQuest 3	Full support 1	Full support 1	Incompatible
LabQuest 2 (discontinued)	Full support 1	Полная поддержка 1	Несовместимые

Примечания по совместимости

1. Устройства iOS и Android ^™ могут подключаться к LabQuest 2 или LabQuest 3 только через Wireless Data Sharing.

ArduinoLabVIEW

Примечания по совместимости

1. Этот датчик может считывать только необработанные значения счета/напряжения. Вы должны выполнить программирование для преобразования в соответствующие единицы измерения датчика.

Texas Instruments

	Software
Interface	EasyData	DataMate	TI-84 SmartView	DataQuest	TI-Nspire Software
EasyLink	Full support 1	Incompatible	Full support 2	Full support	Full support 2
CBL 2	Full support 3	Full support 3 4	Incompatible	Несовместимый	Несовместимый
LabPro (снято с производства)	Полная поддержка 3	Полная поддержка 3 4	Incompatible	Incompatible	Incompatible
TI-Nspire Lab Cradle (discontinued)	Incompatible	Incompatible	Incompatible	Full support	Full support

Compatibility Notes

1. Use только с калькуляторами TI-84 Plus.
2. Требуется Easy to Go! адаптер
3. Интерфейсы CBL 2 и LabPro нельзя использовать с калькуляторами TI-84 Plus CE.
4. DataMate нельзя использовать с калькуляторами TI-84 Plus с цветным экраном; используйте EasyData с этими калькуляторами.

Что включено

• Вернье сильноточный датчик
• (1) дополнительный предохранитель 10 А

Аксессуары

Поддержка

Ресурсы

• Руководство пользователя
• Часто задаваемые вопросы и советы по устранению неполадок
• Инструкции по подключению датчиков LabQuest

Только для использования в образовательных целях: Изделия Vernier предназначены для использования в образовательных целях. Они не подходят для промышленного, медицинского или коммерческого применения.

ACCEPTRejectЭтот веб-сайт использует файлы cookie для улучшения вашего опыта. Cookie settings

Активация катода Operando катионами щелочных металлов для работы с высокой плотностью тока безщелевых электролизеров углекислого газа с водяным питанием

• Артикул
• Опубликовано: 19 апреля 2021 г.

• Б. Эндроди ¹ ,
• А. Саму ¹ ,
• Э. Кеченовиты ¹ ,
• Т. Халмадьи ¹ ,
• Д. Себок ² и
• …
• С. Янакий ORCID: orcid.org/0000-0001-5965-5173 ^1,3  

Энергия природы том 6 , страницы 439–448 (2021)Процитировать эту статью

• 8582 Доступ

• 62 Цитаты

• 33 Альтметрический

• Сведения о показателях

Субъекты

• Улавливание и хранение углерода
• Электрокатализ
• Солнечное топливо

Abstract

Электролизеры с непрерывным потоком позволяют сократить выбросы CO ₂ в соответствии с промышленными нормами, но долгосрочная эксплуатация по-прежнему сопряжена с трудностями. Одной из причин этого является образование осадков на пористом катоде из щелочного электролита и сырья CO ₂ . Здесь мы показываем, что, хотя образование осадка вредно для долговременной стабильности, присутствие катионов щелочных металлов на катоде улучшает характеристики. Чтобы преодолеть это противоречие, мы разработали процесс активной активации и регенерации, при котором катод ячейки электролизера с нулевым зазором периодически заливают растворами, содержащими щелочные катионы. Это позволяет электролизерам с деионизированной водой работать при CO ₂ скорость восстановления соответствует таковой при использовании щелочных электролитов (парциальная плотность тока CO 420 ± 50 мА см ⁻² в течение более 200 часов). Мы анализируем сложные эффекты активации и подтверждаем концепцию с пятью различными электролитами и тремя различными коммерческими мембранами. Наконец, мы демонстрируем масштабируемость этого подхода на стеке многоячеечного электролизера с активной площадью 100 см ² на ячейку.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Соответствующие статьи

Статьи открытого доступа со ссылкой на эту статью.

• Нейтронная визуализация с высоким разрешением осаждения солей и переноса воды при электролизе CO2 с нулевым зазором

  • Джои Диш
  • , Лука Бон
  •  … Северин Вьеррат

  Связь с природой Открытый доступ 15 октября 2022 г.

• Энергетическое сравнение последовательного и комплексного улавливания СО2 и электрохимической конверсии

  • Менгран Ли
  • , Эрдем Иртем
  •  … Томас Бурдыни

  Связь с природой Открытый доступ 14 сентября 2022 г.

• Вода, координированная на катализаторах на основе Cu(I), является источником кислорода при восстановлении CO2 до CO.

  • Яцзюнь Чжэн
  • , Хедан Яо
  •  … Чжипин Чжан

  Связь с природой Открытый доступ 11 мая 2022 г.

Варианты доступа

Подписаться на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

111,21 €

всего 9,27 € за номер

Подписаться

Все цены указаны без учета стоимости.
НДС будет добавлен позже при оформлении заказа.
Расчет налога будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

$32,00

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Рис. 1: Непреднамеренное пересечение катионов и образование осадка в электролизерах CO ₂ с нулевым зазором, питаемых щелочным анолитом. Рис. 2: Схематическая диаграмма трубопроводов и контрольно-измерительных приборов используемой испытательной конструкции. Рис. 3: Активация катода с использованием различных имеющихся в продаже АЭМ. Рис. 4: Механизм и обратимость активации катода. Рис. 5: Деконволюция комплексного эффекта активирующего электролита. Рис. 6: Длительная работа электролизера CO ₂ с водным анолитом и периодической активацией. Рис. 7: Эксперименты по активации катода в больших электролизерах и стек.

Доступность данных

Авторы заявляют, что все данные, подтверждающие результаты этого исследования, доступны в документах и ​​файлах с дополнительной информацией. Исходные данные приводятся вместе с настоящей статьей.

Ссылки

1. Hepburn, C. et al. Технологические и экономические перспективы утилизации и удаления СО ₂ . Природа 575 , 87–97 (2019).

   Артикул Google ученый

2. Endrődi, B. et al. Проточное электровосстановление диоксида углерода. Прог. Энергетическое сгорание. науч. 62 , 133–154 (2017).

   Артикул Google ученый

3. «>

   Weekes, D. M., Salvatore, D. A., Reyes, A., Huang, A. & Berlinguette, C. P. Электролитическое восстановление CO ₂ в проточной ячейке. Согл. хим. Рез. 51 , 910–918 (2018).

   Артикул Google ученый

4. Де Луна, П. и др. Что потребуется, чтобы электросинтез на возобновляемых источниках энергии заменил нефтехимические процессы? Наука 364 , eaav3506 (2019).

   Артикул Google ученый

5. Хе, Дж. и Янаки, К. Последние достижения в области преобразования углекислого газа с использованием солнечной энергии: ожидания против реальности. ACS Energy Письмо. 5 , 1996–2014 (2020).

   Артикул Google ученый

6. Джуни М., Люк В. и Цзяо Ф. Общий технико-экономический анализ электролизных систем CO ₂ . Инд.Инж. хим. Рез. 57 , 2165–2177 (2018).

   Артикул Google ученый

7. Верма, С. и др. Модель валовой прибыли для определения технико-экономических показателей электровосстановления CO ₂ . ChemSusChem 9 , 1972–1979 (2016).

   Артикул Google ученый

8. Schreier, M. et al. Солнечная конверсия CO ₂ в CO с использованием земных электрокатализаторов, приготовленных модификацией атомного слоя CuO. Нац. Энергия 2 , 17087 (2017).

   Артикул Google ученый

9. Аран-Айс, Р. М., Шолтен, Ф., Кунце, С., Ризо, Р. и Ролдан Куэнья, Б. Роль морфологических мотивов, генерируемых in situ, и видов Cu(i) в C ₂₊ селективность продукта при импульсном электровосстановлении СО ₂ . Нац. Энергия 5 , 317–325 (2020).

   Артикул Google ученый

10. Endrődi, B. et al. Высокая карбонат-ионная проводимость прочной мембраны PiperION обеспечивает промышленную плотность тока и преобразование в ячейке электролизера диоксида углерода с нулевым зазором. Энергетическая среда. науч. 13 , 4098–4105 (2020).

    Артикул Google ученый

11. Лю К., Смит В. А. и Бурдыни Т. Вводное руководство по сборке и эксплуатации газодиффузионных электродов для электрохимического восстановления CO ₂ . ACS Energy Письмо. 4 , 639–643 (2019).

    Артикул Google ученый

12. Burdyny, T. & Smith, W. A. ​​CO ₂ снижение на газодиффузионных электродах и почему каталитические характеристики должны оцениваться в коммерчески значимых условиях. Энергетика Окружающая среда. науч. 12 , 1442–1453 (2019).

    Артикул Google ученый

13. Бхаргава, С. С. и др. Правила проектирования систем для интенсификации электрохимического восстановления СО ₂ до СО на наночастицах Ag. ХимЭлектроХим 7 , 2001–2011 (2020).

    Артикул Google ученый

14. Kibria, M.G. et al. Путь реконструкции поверхности к высокой производительности и селективности по CO ₂ электровосстановление до С ₂₊ углеводородов. Доп. Матер. 30 , 1804867 (2018).

    Артикул Google ученый

15. млн лет, В. и др. Электрокаталитическое восстановление CO ₂ до этилена и этанола посредством водородно-стимулированного сочетания C–C над медью, модифицированной фтором. Нац. Катал. 3 , 478–487 (2020).

    Артикул Google ученый

16. Де Грегорио, Г.Л. и др. Фасет-зависимая селективность катализаторов Cu в электрохимическом восстановлении CO ₂ при коммерчески приемлемых плотностях тока. ACS Катал. 10 , 4854–4862 (2020).

    Артикул Google ученый

17. Wang, X. et al. Эффективный электросинтез метана обеспечивается путем настройки локальной доступности CO ₂ . Дж. Ам. хим. соц. 142 , 3525–3531 (2020).

    Артикул Google ученый

18. García de Arquer, F. P. et al. CO ₂ электролиз до многоуглеродных продуктов при активностях более 1 А см ⁻² . Наука 367 , 661–666 (2020).

    Артикул Google ученый

19. «>

    Верма С., Лу С. и Кенис П. Дж. А. Соэлектролиз СО ₂ и глицерин как путь к углеродным химическим веществам с улучшенной техноэкономикой благодаря низкому потреблению электроэнергии. Нац. Энергия 4 , 466–474 (2019).

    Артикул Google ученый

20. Na, J. et al. Общий технико-экономический анализ совместных электрохимических производств восстановления диоксида углерода с органическим окислением. Нац. коммун. 10 , 5193 (2019).

    Артикул Google ученый

21. Vass, Á., Endrődi, B. & Janáky, C. Соединение электрохимической конверсии диоксида углерода с анодными процессами с добавленной стоимостью: новая парадигма. Курс. мнение Электрохим. 25 , 100621 (2021).

    Артикул Google ученый

22. Ларрасабаль, Г. О. и др. Анализ массовых потоков и мембранного кроссовера при восстановлении CO ₂ при высоких плотностях тока в электролизере типа МЭА. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 11 , 41281–41288 (2019 г.).

    Артикул Google ученый

23. млн лет, М. и др. Взгляд на углеродный баланс для электровосстановления CO ₂ на Cu с использованием конструкции реактора с газодиффузионным электродом. Энергетическая среда. науч. 13 , 977–985 (2020).

    Артикул Google ученый

24. Endrödi, B. et al. Многослойный электролизер преобразует углекислый газ в газообразные продукты под высоким давлением с высокой эффективностью. ACS Energy Letter. 4 , 1770–1777 (2019).

    Артикул Google ученый

25. Wang, R. et al. Максимальное использование Ag в высокоскоростном электрохимическом восстановлении CO ₂ с помощью газодиффузионного электрода на основе координационного полимера. ACS Energy Письмо. 4 , 2024–2031 (2019).

    Артикул Google ученый

26. Качур, Дж. Дж., Ян, Х., Лю, З., Саджад, С. Д. и Мазель, Р. И. Обзор использования иммобилизованных ионных жидкостей в электрохимической конверсии CO ₂ . Дж. Карбон Рез. 6 , 33 (2020).

    Артикул Google ученый

27. Инь З. и др. Щелочной полимерный электролит CO ₂ электролизер, работающий на чистой воде. Энергетическая среда. науч. 12 , 2455–2462 (2019).

    Артикул Google ученый

28. Gabardo, C.M. et al. Комбинация высокой щелочности и высокого давления обеспечивает эффективное использование CO ₂ электровосстановление до CO. Энергия Окружающая среда. науч. 11 , 2531–2539 (2018).

    Артикул Google ученый

29. Wheeler, D.G. et al. Количественная оценка транспорта воды в электролизере CO ₂ . Энергетическая среда. науч. 13 , 5126–5134 (2020).

    Артикул Google ученый

30. Чжао, К., Чен, X. и Чжао, К. Характер карбонизации K ₂ СО ₃ с различной микроструктурой, используемые в качестве активного компонента сухих сорбентов для улавливания СО ₂ . Индивидуальный инж. хим. Рез. 49 , 12212–12216 (2010).

    Артикул Google ученый

31. Chioyama, H., Luo, H., Ohba, T. & Kanoh, H. Двухступенчатая термозависимая окклюзия CO _{2 2} CO ₃ во влажных условиях. Адсорб. науч. Технол. 33 , 243–250 (2015).

    Артикул Google ученый

32. Верма, С. и др. Взгляд на электровосстановление CO ₂ с низким перенапряжением до CO на нанесенном золотом катализаторе в проточном щелочном электролизере. ACS Energy Письмо. 3 , 193–198 (2018).

    Артикул Google ученый

33. Кудо Ю. и др. Углекислотный электролитический аппарат и углекислотный электролитический метод. Патент США 20180274109А1 (2018).

34. Леонард, М. Э., Кларк, Л. Э., Форнер-Куэнка, А., Браун, С. М. и Брашетт, Ф. Р. Исследование затопления электрода в проточном электролите, электролизер с углекислым газом. ChemSusChem 13 , 400–411 (2020).

    Артикул Google ученый

35. «>

    Liu, Z., Yang, H., Kutz, R. & Masel, R. I. CO ₂ электролиз до CO и O ₂ при высокой селективности, стабильности и эффективности с использованием поддерживающих мембран. Дж. Электрохим. соц. 165 , J3371–J3377 (2018).

    Артикул Google ученый

36. Луо, X., Рохас-Карбонелл, С., Ян, Ю. и Кусоглу, А. Структурно-транспортные отношения поли(арилпиперидиния) анионообменных мембран: влияние анионов и гидратация. Дж. Член. науч. 598 , 117680 (2020).

    Артикул Google ученый

37. Ringe, S. et al. Понимание эффектов катионов при электрохимическом восстановлении CO ₂ . Энергетическая среда. науч. 12 , 3001–3014 (2019).

    Артикул Google ученый

38. Ресаско, Дж. и др. Промоторные эффекты катионов щелочных металлов на электрохимическое восстановление диоксида углерода. Дж. Ам. хим. соц. 139 , 11277–11287 (2017).

    Артикул Google ученый

39. Lobaccaro, P. et al. Влияние температуры и газожидкостного массопереноса на работу малых электрохимических ячеек для количественной оценки электрокатализаторов восстановления СО ₂ . Физ. хим. хим. физ. 18 , 26777–26785 (2016).

    Артикул Google ученый

40. Перес-Галлент, Э., Маркандалли, Г., Фигейредо, М.С., Калле-Валлехо, Ф. и Копер, М.Т.М. Влияние катионов, зависящее от структуры и потенциала, на восстановление CO на медных монокристаллических электродах. Дж. Ам. хим. соц. 139 , 16412–16419 (2017).

    Артикул Google ученый

41. «>

    Чен, Л. Д., Урушихара, М., Чан, К. и Норсков, Дж. К. Эффекты электрического поля при электрохимическом восстановлении CO ₂ . ACS Катал. 6 , 7133–7139 (2016).

    Артикул Google ученый

42. Birdja, Y.Y. et al. Достижения и проблемы в понимании электрокаталитической конверсии диоксида углерода в топливо. Нац. Энергия 4 , 732–745 (2019).

    Артикул Google ученый

43. Мурата А. и Хори Ю. Влияние катионных частиц на селективность продукта при электрохимическом восстановлении СО ₂ и СО на медном электроде. Бык. хим. соц. Jpn 64 , 123–127 (1991).

    Артикул Google ученый

44. Сингх, М. Р., Квон, Ю., Лум, Ю., Агер, Дж. В. и Белл, А. Т. Гидролиз катионов электролита усиливает электрохимическое восстановление CO ₂ над Ag и Cu. Дж. Ам. хим. соц. 138 , 13006–13012 (2016).

    Артикул Google ученый

45. Thorson, M.R., Siil, K.I. & Kenis, P.J.A. Влияние катионов на электрохимическое превращение CO ₂ в CO. J. Electrochem. соц. 160 , F69–F74 (2013).

    Артикул Google ученый

46. Кармо, М., Фриц, Д.Л., Мергель, Дж. и Столтен, Д. Всесторонний обзор электролиза воды PEM. Междунар. Дж. Гидрог. Энергия 38 , 4901–4934 (2013).

    Артикул Google ученый

Скачать ссылки

Благодарности

Этот проект получил финансирование от Европейского исследовательского совета (ERC) в рамках исследовательской и инновационной программы Horizon 2020 Европейского Союза (грант № 716539).и 899747, C.J.). Исследование было поддержано Национальным управлением исследований, разработок и инноваций (NKFIH) в рамках проекта FK-132564 (для E. B.) и программой «Сечени 2020» в рамках GINOP-2.2.1-15-2017-00041. проект (к CJ). Финансовая поддержка для приобретения прибора CT также была предоставлена ​​NKFIH через проект GINOP-2.3.3-15-2016-00010 (C.J. и D.S.). Этот проект был поддержан исследовательской стипендией Яноша Бойяи Венгерской академии наук (до Б.Э. и Д.С.). Мы благодарим Л. Яновака, А. Балогу, Г. Ф. Саму и Г. Бенчику из Университета Сегеда за помощь в измерении краевого угла, SEM-EDX, рентгеновской дифракции (с анализом Ритвельда) и ионной хроматографии соответственно. Мы также благодарим Т. Pajkossy (Венгерская академия наук) за его ценный вклад в разработку, анализ и интерпретацию измерений EIS. Мы благодарим П. Камат (Университет Нотр-Дам) за критические комментарии к более ранней версии рукописи и Б. Янаки-Бонер за ее поддержку в подготовке рукописи.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Кафедра физической химии и материаловедения, Междисциплинарный центр передового опыта, Сегедский университет, Сегед, Венгрия

   Б. Эндроди, А. Саму, Э. Кесеновити, И.Т. C. Janáky

2. Кафедра прикладной химии и химии окружающей среды, Междисциплинарный центр передового опыта, Сегедский университет, Сегед, Венгрия

   D. Sebők

3. ThalesNanoEnergy Zrt, Сегед, Венгрия

   C. Janáky

Авторы

1. B. Endrődi

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. A. Samu

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

3. E. Kecsenovity

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

4. T. Halmágyi

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

5. D. Sebők

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

6. C. Janáky

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Вклады

Б.Э. и CJ задумали и руководили проектом, а также разработали все эксперименты. В КАЧЕСТВЕ. и Т.Х. подготовили газодиффузионные электроды и собрали ячейки. А.С., Т.Х. и Э.К. провел все эксперименты по электрохимическому анализу и анализу продуктов. Д. С. выполнил и проанализировал измерения микро-КТ. Б.Э., Э.К. и CJ разработали электроды, гальванические элементы и систему электролизера. Все авторы обсуждали результаты и помогали при подготовке рукописи.

Авторы, переписывающиеся

Соответствие Б. Эндроди или К. Янаки.

Декларации этики

Конкурирующие интересы

Две патентные заявки были поданы на электролиз CO в непрерывном потоке ₂ некоторыми авторами этой статьи (B.E., A.S., E.K., C.J., все Университет Сегеда) и их сотрудничающими партнер, ThalesNano Zrt. Номера заявок: PCT/HU2019/095001 и PCT/HU2020/050033. Т.Х. и D.S. заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Дополнительная информация

Информация о рецензировании Nature Energy благодарит анонимных рецензентов за их вклад в рецензирование этой работы.

Примечание издателя Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Дополнительная информация

Дополнительная информация

Дополнительные примечания 1–8 и рис. 1–24.

Дополнительные данные 1

Исходные данные для рисунков в дополнительной информации.

Исходные данные

Исходные данные Рис. 3a

Необработанные данные для измерения контактного угла.

Исходные данные Рис. 5

Необработанные данные парциальной плотности тока.

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

• Газодиффузионные электроды, конструкции реакторов и основные показатели низкотемпературных электролизеров CO2

  • Дэвид Уокерли
  • Сара Ламезон
  • Кристофер Хан

  Энергия природы (2022)

• Энергетическое сравнение последовательного и комплексного улавливания СО2 и электрохимической конверсии

  • Менгран Ли
  • Эрдем Иртем
  • Томас Бурдыни

  Nature Communications (2022)

• Нейтронная визуализация с высоким разрешением осаждения солей и переноса воды при электролизе CO2 с нулевым зазором

  • Джои Диш
  • Лука Бон
  • Северин Вьеррат

  Nature Communications (2022)

• Бифункциональные иономеры для эффективного совместного электролиза CO2 и чистой воды с целью производства этилена при плотностях тока в промышленных масштабах.