연료 전지는 배터리와 유사하게 작동하는 장치입니다. 시약이 내부에 저장되어 산화 환원 반응을 거쳐 화학 에너지를 전기 같은; 연료 전지에는 화학 에너지가 저장되어 있지 않지만 반응물은 지속적으로 주입됩니다.
연료 전지에는 여러 유형이 있지만 모두 작동 원리가 동일하고 기체 연료를 사용합니다. 따라서 연료 전지는 연소 반응에서 방출되는 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
아래는 AFC라고하는 가장 일반적인 연료 전지 중 하나의 개략도입니다. 알칼리성 연료 전지, 번역 된 "알칼리성 연료 전지") :
수소 / 산소 연료 전지의 작동 방식
이것은 연료 전지의 청사진이지만 여러 개의 전지를 직렬로 결합하면 결과는 연료 전지, 더 큰 힘으로.
수소 가스 (H2연료 인)은 양극 (음극)의 다공성 구조로 펌핑되며, 이 경우 니켈로 만들어집니다. 그것을 교차시킨 후 수소는 전해질 (수산화 칼륨 수용액, KOH(여기)), 용해되고 반응하여 H 양이온을 형성합니다.+ 전자를 방출합니다. 따라서 양극 반쪽 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
양극: 1H2 (g) + 2OH-(여기) → 2 시간2영형(ℓ) + 2e-
이 전자는 외부 회로를 통해 음극으로 전도됩니다. 음극은 수화 된 니켈 산화물 (Ni (OH))로 코팅 된 니켈 전극입니다.(에스)) 전자를받을 때 발생하는 산소 (일반적으로 공기를 펌핑하여) 감소를 촉매합니다. 따라서 음극에서 발생하는 반 반응은 다음과 같습니다.
음극: ½ O2 (g) + 1 시간2영형(ℓ) + 2e- → 2OH-(여기)
전반적인 반응은 다음과 같습니다.
2 시간2 (g) + O2 (g) → 2 시간2영형(ℓ)
생산 된 전기 외에 이 세포는 물을 생성합니다, 이는 주요 장점 중 하나에 해당합니다. 이것이 바로 제미니, 아폴로 및 우주 왕복선과 같은 미국 우주선, 주로 우주선에서 많이 사용되는 이유입니다. 연료 전지로 구동되는 7 일 만에 미국 아폴로 우주선은 680kg의 수소를 소비하고 720L의 물을 생산합니다.
아래는 NASA 연료 전지입니다.
NASA의 메탄올 동력 연료 전지
또한 많은 과학자들은 오염 물질을 거의 생성하지 않기 때문에 미래의 연료로 간주했습니다. 석유 위기로 인해 1973 년부터 자동차와 가정에서 연료 전지를 사용하기위한 연구, 기업 및 산업이 점점 더 성장하고 있습니다. 예를 들어, 유럽, 일본 및 미국의 많은 자동차 제조업체가 고성능 및 무공해 연료 전지 차량 전시 및 시연. 오염 물질.
로스 앤젤레스-2008 년 11 월 19 일: Honda, LA Auto Show *에서 Honda FCSport 연료 전지 차량 발표
일반적으로 이러한 경우에는 차량에서 수소로 개질되거나 직접 사용할 수있는 메탄올 및 에탄올과 같은 액체 연료를 사용하는 것이 좋습니다.
* 이미지 편집 크레딧: 러브 레이스 미디어 / Shutterstock.com .
작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공
출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/celula-combustivel.htm