Otevřít hlavní menu

Změny

Odebráno 58 bajtů ,  před 6 lety
m
robot odstranil interwiki, které je na Wikidatech: ml; kosmetické úpravy
V roce 1932 konstruuje Francis Bacon první v praxi použitelný palivový článek, kdy jako elektrolyt slouží hydroxid draselný.
Roku 1952 Francis Bacon již disponuje zdrojem o výkonu 5 kW.
Harry Karl Ihrig sestrojil roku 1959 pro firmu Allis Chalmers traktor o výkonu 15 kW s AFC využívajícím KOH.
Velký rozvoj ve výzkumu palivových článků nastal v 60. letech 20. století. Na možnosti využití palivových článků se zaměřil kosmický výzkum a to z důvodů výhodného poměru energie/hmotnost, vodík je používán jako kapalné palivo v raketoplánech. Voda coby odpadní produkt nalezla uplatnění ve vodním hospodářství vesmírného modulu. Palivovými články tak byly vybaveny kosmické lodě programu Apollo, v současnosti jsou v každém raketoplánu umístěny tři palivové články každý o trvalém výkonu 7 kW a špičkovém 12 kW.
Uhličitan draselný, který při této reakci vzniká by nám zanesl azbestovou matrici. V takovýchto palivových článcích lze použít veliké množství typů katalyzátorů, nejsme tedy odkázání pouze na katalyzátory na bázi platiny. Jako katalyzátory se uplatňují Ni a Ag, jejich oxidy a ušlechtilé kovy. Tyto palivové články se uplatňují především ve vesmírných a vojenských aplikacích.
 
4 H2O + O2 + 4e- → 4 OH-
2 OH- + H2 → 2 H2O + 2 e-
 
=== Palivové články s tavenými uhličitany (MCFC) ===
V těchto palivových článcích se jako elektrolyt uplatňuje tavenina směsi alkalických (Li, Na, K) uhličitanů fixovaná v matrici tvořené nejčastěji LiAlO2. Provozní teplota těchto palivových článků mezi 600 - 700 °C. Uhličitany tvoří taveninu vysoce vodivých solí, kde vodivost zajišťuje CO3-II skupina.
 
2 CO2 + O2 + 4 e- → 2 CO3-II
 
=== Palivové články s tuhými oxidy (SOFC) ===
Vysoká teplota způsobuje problémy konstrukčními materiály, zvláště pak s těsněním a tepelnou dilatací jednotlivých komponent. Jako pevný elektrolyt slouží keramické membrány na bázi ZrO2 stabilizované Y2O3. Velikou výhodou je, že nemusíme používat drahých katalyzátorů. Vzhledem k faktu, že tyto palivové články pracují při teplotě okolo 800-1000 °C, lze použít reakční produkty v expanzní turbíně, což vede k dalšímu zvýšení účinnosti [27]. Vzniklé úsady sazí při těchto teplotách reagují podle rovnic. Jako palivo slouží zemní plyn, bioplyn, plyn z parního reformingu fosilních paliv a bioplynu a jako oxidační činidlo vzduch. Tyto palivové články skýtají možnost využití v kogeneračních jednotkách a elektrárnách.
 
O2 + 4 e- → 2 O-II
 
== Struktura ==
Palivový článek se skládá ze dvou [[elektroda|elektrod]], které jsou odděleny membránou nebo [[elektrolyt]]em. K [[anoda|anodě]] je přiváděno palivo (např. [[vodík]], [[methan]], [[methanol]], kyselina octová, roztok [[Glukóza|glukózy]]), které je zde oxidováno. Ke [[katoda|katodě]] je přiváděno oxidační činidlo (např. [[kyslík]], [[peroxid vodíku]], [[thiokyanát draselný]]), které se zde redukuje.
 
Elektrody jsou většinou zhotoveny z různých kovů, nebo může jít o uhlíkové [[nanotrubičky]]. Mohou být potaženy [[katalyzátor]]em (např. [[platina|platinou]] nebo [[palladium|palladiem]]), čímž se dosahuje vyšší účinnosti. Dnes se standardně používají elektrody s množstvím katalyzátoru 5g/m<sup>2</sup>.
[[Soubor:Fuell cell.jpg|right|300px|thumb|schematické vyjádření dějů v palivovém článku]]
Palivo (například [[vodík]]) je na [[anoda|anodě]] katalyticky přeměněno na kat[[ion]]ty (v příp. vodíku ionty H<sup>+</sup>). Uvolněné [[elektron]]y jsou navázány anodou a vytváří [[elektrický proud]], který proudí přes elektrický spotřebič ke [[katoda|katodě]]. Na katodě se oxidační činidlo (většinou [[kyslík]]) redukuje na an[[ion]]ty (O<sup>2-</sup>), a ty pak reagují s H<sup>+</sup> ionty a přeměňují se na vodu.
 
 
Chemické rovnice:
 
 
<math>Anoda: 2 H_2 \to 4 H^+ + 4 e^-</math>
 
Oxidace / odevzdání elektronu
 
 
<math>Katoda: O_2 + 4 e^-\to 2O^{2-}</math>
 
Redukce / přijmutí elektronu
 
 
<math>Souhrn: 2 H_2 + O_2 \to 2 H_2O</math>
 
[[Kategorie:Vodíkový pohon]]
 
[[ml:ഫ്യുവല്‍ സെല്‍]]
1 084 530

editací