Мембрани за размена на протони за горивни ќелии

1.1 преглед на

Проблемот со недостигот на енергија станува се посериозен во светот.За традиционалните фосилни горива не се обновливи, а употребата на процесот предизвика сериозно загадување на животната средина.Сепак, најголемиот дел од конверзијата на енергија се постигнува со процесот на топлински мотор, кој е неефикасен.Во текот на изминатите 30 години, фосилните горива се намалија и побарувачката за чиста енергија се зголеми.Сериозна задача со која се соочуваат луѓето во 21-от век е да бараат еколошки обновлива енергија.Затоа, со оглед на горенаведените проблеми предизвикани од традиционалната енергија, истражувањето за подобрување на ефикасноста на конверзија на енергијата и барање чиста нова енергија беше сè пообемно.

Горивната ќелија е нов тип на енергетска технологија, која директно ја претвора хемиската енергија на Горивото во електрична енергија преку електрохемиска реакција.Покрај тоа, тој не е ограничен од географски и географски услови.Во последниве години, горивните ќелии се развиваат брзо и се применуваат во различни области.

1.2 Горивни ќелии

Горивните ќелии не се ограничени од циклусот Карно и имаат висока теоретска стапка на конверзија на енергија (80% ефикасност под 200°C). Во пракса, ефикасноста е два до три пати поголема од обичните мотори со внатрешно согорување. Користеното гориво е водород, метанол, јаглеводороди и други материи богати со водород, што е еколошки.Затоа, горивните ќелии имаат широки можности за примена.Следниве три аспекти од составот, класификацијата и карактеристиките на горивни ќелии се конкретно воведени:

1.2.1 Состав на горивни ќелии

Горивната ќелија е во суштина обратен уред за електролиза на вода.Во горивни ќелии, водородот и кислородот реагираат хемиски за да формираат вода и да испуштаат електрична енергија.Основната структура на горивни ќелии е составена од анода, катода и електролит.Обично, анодата и катодата содржат одредена количина катализатор за да се забрза електрохемиската реакција на електродата.Помеѓу двата пола се електролити, кои можат да се поделат на пет типа: базични, фосфатни, цврсти оксиди, стопени карбонати и мембрана за размена на протони.Земете H/O горивни ќелии како пример (слика 1-1): H влегува во анодниот дел од горивната ќелија, а платинскиот слој на анодата го претвора водородот во протони и електрони.Средниот електролит само дозволува протоните да поминат до катодниот дел од горивната ќелија.Електроните течат низ надворешното коло до катодата за да формираат струја.Кислородот влегува во катодата на горивната ќелија и се комбинира со протоните и електроните за да формира вода.