Language
Country/Area
No result found
nan
По состоянию на растущий спрос на устойчивую энергию, щелочные топливные элементы (AFC) становятся все более популярными.Этот топливный элемент может не только сэкономить энергию и уменьшить углерод, но также обладать эффективностью конверсии до 70%, что делает его центром внимания всех слоев общества.Единые топливные элементы используют водород и чистый кислород в качестве сырья для создания питьевой воды, тепловой энергии и электричества.
щелочные топливные элементы полагаются на окислительно -восстановительные реакции на генерирование энергии посредством взаимодействия между водородом и кислородом.
Основной принцип работы щелочных топливных элементов включает молекулярную реакцию водорода и кислорода.При отрицательном электроде водород окисляется, а реакция описана ниже:
h2 + 2oh- ⟶ 2h2o + 2e-
Этот процесс производит влажность и высвобождает электроны, которые текут к положительному электроду с внешней цепью, где он подвергается реакции восстановления с кислородом:
o2 + 2h2o + 4e- ⟶ 4oh-
Вся реакция потребляет одну молекулу кислорода и две молекулы водорода, производя две молекулы воды и одновременно высвобождает электричество и тепло.
Электролит щелочного топливного элемента обычно представляет собой насыщенный водный щелочный раствор, такой как гидроксид калия (KOH).Однако такие системы чувствительны к углекислым газам (CO2).Если в воздухе содержатся углекислый газ, KOH может быть преобразован в карбонат калия (K2CO3), который влияет на производительность топливных элементов.Хотя CAD утверждал об этом, среди ученых нет соглашения.
Из -за сложности процесса многие исследователи понимают, что проблема отравления щелочными топливными элементами может быть необратимой или восстанавливаемой, в зависимости от ситуации.
щелочные топливные элементы могут быть разделены на две категории: статические электролиты и электролиты потока.Статические электролиты обычно используют асбестовые выделения слоев с насыщенным гидроксидом калия, которые могут быть переработаны после формирования воды.Напротив, конструкция электролита потока позволяет электролиту течь между электродами, что может лучше управлять генерацией и удалением воды.
Преимущества конструкции гидроксидной системы лития заключается в его низкой стоимости и возможности замены электролитов, хотя в настоящее время она в основном работает в чистой кислородной среде.Такая конструкция снижает стоимость выбора материала, потому что требуемый катализатор может использоваться с непреодолимыми металлами, а материалы, такие как железо или медь, можно эффективно использовать.
Электрическая эффективность щелочных топливных элементов, как правило, выше, чем у топливных элементов на основе кислотных электролитов, благодаря преимуществам, которые они приносят в химию.
По сравнению с кислыми топливными элементами, щелочные топливные элементы имеют лучшую электрохимическую кинетику в диапазоне рабочих температур (до 90 ° C).При использовании катализаторов, поскольку щелочная среда может способствовать реакции снижения кислорода и ускорить окисление топлива, спрос на катализаторы снижает порог для отбора и снижает затраты на производство.
В настоящее время щелочные топливные элементы выглядят довольно хорошо в коммерческой разработке, и многие новые продукты постоянно помещаются на рынок для укрепления применения этой технологии.Например, некоторые компании разработали биполярную версию технологии, которая значительно улучшила производительность.Это заложило основу для будущих приложений, таких как первый корабль с топливным элементом "Hydra", который использует систему AFC.
Кроме того, появление твердых щелочных топливных элементов с использованием твердых анионных обменных мембран для замены жидких электролитов, успешно решив проблему отравления, одновременно расширяя диапазон операции, позволяя им эффективно использовать богатые водородом носители, такие как растворы жидких мочевых мочевых мочевых или металлические аминные комплексы.
Тем не менее, с развитием технологии щелочных топливных элементов мы также должны размышлять о будущем этой технологии.Может ли он получить место на будущем рынке возобновляемых источников энергии и стать более экологически чистым и эффективным энергетическим вариантом?
