ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Химический состав электролита

В качестве электролита может использоваться раствор щел или кислоты, расплавленный карбонат или твердый оксид.

Щелочные электролиты, например гидрооксид калия, используются обы в электролизерах (двойник топливного элемента — вместо производства эле рической энергии за счет потребления топлива они производят топливо за потребления электроэнергии). Использования щелочи в топливных элеме стараются избегать, так как присутствие в воздухе (который используется в честве окислителя) углекислого газа приводит к образованию нераствори карбонатов, которые ухудшают свойства электролита. Лишь в особых случ когда окислителем является чистый кислород, топливные элементы с электро. том КОН демонстрируют высокую эффективность. Такие топливные элеме используются в космической отрасли.

Растворы кислот имеют более высокую коррозионную активность, чем лочи, однако относительно слабые кислоты могут достаточно эффективно пользоваться в топливных элементах. В частности, широкое применение и фосфорная кислота1). Она устойчива к диоксиду углерода. Для эффективной боты необходимо поддерживать температуру электролита в диапазоне от 150 220 °С. При этом давление в системе должно быть повышено, чтобы жидко, не закипела. При более низких температурах электрическая проводимость твора слишком мала, а при более высоких возникают проблемы с прочное используемых материалов. Предлагается также использовать твердые кисло качестве электролита для топливных элементов (см. п. 7.5.7). Их использова может помочь в решении неприятной проблемы, связанной с просачиван метанола через мембрану от анода к катоду (см. п. 7.5.6).

Большая часть твердооксидных электролитов, таких как стабилизирован цирконий и диоксид церия, обладают анионной проводимостью, т. е. явля проводниками для отрицательных ионов, например О2-. Существуют и пре жены для использования и электролиты с катионной проводимостью.

Твердополимерный электролит, как правило, является проводником прото как и кислоты. Однако, как и в случае твердооксидных электролитов, разр тываются и исследуются также и твердополимерные электролиты с катион проводимостью.

'* Фосфорная кислота довольно слабая, что подтверждается ее ежедневным потреблением бителей напитка кока-кола, в состав которого она входит.

7.3. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИЕ

В ТОПЛИВНОМ ЭЛЕМЕНТЕ

Тип химических реакций, протекающих в топливном элементе, ;ісит как от вида используемого топлива, так и от типа электролита. Некото - е из наиболее распространенных комбинаций описаны ниже и показаны на люстрациях (см. с. 278).

7.4.1. Щелочные электролиты

В водородно-кислородных топливных элементах с щелочным ектролитом (обычно КОН) токообразующим является ион ОН. Так как ион держит атом кислорода, на аноде образуется вода.

Диссоциация КОН в электролите описывается уравнением:

КОН ^ К+ + ОН' • (8)

На аноде нейтральные атомы водорода соединяются с гидроксильными ио - ми, в результате чего образуются молекулы воды и электроны, образующие во внешней цепи:

2Н2 + 40Н - -> 4Н20 + 4е" . (9)

На катоде электроны снова образуют ионы гидроксила:

4е~ + 02 + 2НгО -> 40Н - . (10)

Электролит в этих реакциях, разумеется, не расходуется. Общее уравнение

лЦИИ

2Н2+02^2Н20. (11)

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

РАБОТА

Выше мы говорили о том, что газ, находящийся в цилиндриче­ском сосуде с поршнем, может совершать работу. Какова эта работа? Сила, действующая на поршень со стороны газа, равна рА, где А …

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

Подведем некоторое количество Q теплоты к газу, находящему- ■ : цилиндре с адиабатическими стенками и поршнем внутри, который может ■сремещаться без трения. Наличие адиабатических стенок означает, что тепло - р …

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ

При изменении температуры некоторого фиксированного коли­чества газа будет меняться его внутренняя энергия. Если при этом объем газа остается постоянным (например, газ помещен в сосуд с жесткими стенками), то изменение его …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.