Детская энциклопедия




Меню сайта




Реклама











Высокотемпературные топливные элементы

Электрохимическое окисление топлива не всегда протекает гладко. Такие распространен­ные и дешевые виды топлива, как генератор­ный СО или природный газ СН4, реагируют на электродах значительно хуже, чем водород.

Даже самые активные катализаторы лишь в незначительной степени ускоряют эти реак­ции. А малая скорость реакции означает ма­лую величину плотности тока и, следовательно, малую мощность.

Возможность для проведения этих реакций с достаточной скоростью дает использование высоких температур, например 500° или даже 1000° Ц. Но тут возникает новая трудность: при высоких температурах вода испаряется мгновенно, водный раствор электролита оказы­вается неподходящим.

Электролитами могут служить либо рас­плавы солей (например, смесь углекислых солей натрия, калия и лития, плавящаяся при тем­пературе чуть ниже 500° Ц), либо твердые электролиты.

Таким твердым электролитом может быть, например, двуокись циркония ZrO2, содержащая некоторые примеси. При температурах около 800—1000° Ц благодаря подвижности отри­цательных ионов кислорода О-2 она начинает хорошо проводить электрический ток (катио­ны Zr+4 не перемещаются и ток не переносят). Наличие такой «кислородной» проводимости влияет на характер электрохимических реак­ций, протекающих на электродах. Если постро­ить элемент описанного выше типа — вместо раствора КОН взять в качестве электролита ZrO2—и подводить к одному электроду окись углерода, а ко второму кислород, то при тем­пературах около 1000° Ц молекулы кислород­ного электрода станут принимать электроны из внешней цепи, превращаясь в отрицатель­ные ионы:

O2+4е2O-2,

а молекулы СО топливного электрода соеди­няются с ионами О-2 из твердого электролита, образуя углекислый газ и отдавая электроны во внешнюю цепь:

2СО+2O-22СO2+4е.

Электрический ток во внешней цепи обус­ловлен переходом электронов от отрицатель­ного (топливного) электрода к положительному (кислородному) электроду; этот ток компен­сируется движением ионов O-2 в твердом элект­ролите в обратном направлении.

Такие высокотемпературные топливные эле­менты, питаемые генераторным газом и кисло­родом, могут работать при плотностях тока 50— 150 ма/см2, выдавая напряжение около 0,5 в на элемент.





 
 
----------------------------------------------------
Календарь
«  Сентябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930

Реклама

  • Новые статьи
    Каталог статей
    Как подготовить ребенка к школе
    Освоение навыков чтения
    Природные материалы на уроках труда

    Статистика




     
    Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
    2013 © 2017