Топливный элемент на фосфорной кислоте

Топливные элементы на основе фосфорной кислоты ( PAFC ) представляют собой тип топливного элемента используется жидкая фосфорная кислота , в котором в качестве электролита . Это были первые топливные элементы, вышедшие на рынок. Разработанные в середине 1960-х годов и прошедшие полевые испытания с 1970-х годов, они значительно улучшили стабильность, производительность и стоимость. Такие характеристики сделали PAFC хорошим кандидатом для первых стационарных применений. ^{[ 1 ]}

Дизайн

Электролит представляет собой высококонцентрированную или чистую жидкую фосфорную кислоту (H ₃ PO ₄ ), насыщенную матрицей карбида кремния (SiC). Рабочий диапазон составляет от 150 до 210 °C. Электроды , изготовлены из копировальной бумаги покрытой мелкодисперсным платиновым катализатором .

Электродные реакции

Анодная реакция: 2H ₂ (г) → 4H ⁺ + 4е

Катодная реакция: O ₂ (г) + 4H ⁺ + 4e‾ → 2H ₂ O

Общая реакция клетки: 2 H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O.

Преимущества и недостатки

В рабочем диапазоне от 150 до 200 °C выбрасываемая вода может быть преобразована в пар для нагрева воздуха и воды ( комбинированное производство тепла и электроэнергии ). Это потенциально позволяет повысить эффективность до 70%. ^{[ 2 ]} PAFC толерантны к CO ₂ и могут выдерживать концентрацию CO около 1,5%, что расширяет выбор топлива, которое они могут использовать. Если используется бензин, серу необходимо удалить. ^{[ 3 ]} При более низких температурах фосфорная кислота становится плохим проводником ионов, и отравление платинового электрокатализатора в аноде CO2 становится серьезным. ^{[ 4 ]} Однако они гораздо менее чувствительны к CO, чем топливные элементы с протонообменной мембраной (PEMFC) и щелочные топливные элементы (AFC).

К недостаткам можно отнести довольно низкую удельную мощность и химически агрессивный электролит. ^{[ нужны разъяснения ]}

Приложения

PAFC использовались для стационарных генераторов мощностью от 100 до 400 кВт, а также находят применение в больших транспортных средствах, таких как автобусы. ^{[ 5 ]}

Основными производителями технологии PAFC являются Doosan Fuel Cell America Inc. ^{[ 6 ]} (ранее ClearEdge Power и UTC Power ^{[ 7 ]}) и Fuji Electric .

Индийская компания DRDO разработала воздухонезависимую двигательную установку на базе PAFC для интеграции в свои «Калвари» класса подводные лодки . ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

См. также

Глоссарий терминов топливных элементов

Ссылки

^ «Типы топливных элементов» .
^ Топливные элементы. Архивировано 23 ноября 2010 г. в Wayback Machine.
^ Топливные элементы 2000: Основы топливных элементов: Типы .
^ «Твердооксидный топливный элемент» (PDF) . www.netl.doe.gov . Архивировано из оригинала (PDF) 23 ноября 2010 г.
^ Топливный элемент сегодня - Домашняя страница .
^ http://www.doosanfuelcell.com/en/main.do .
^ ClearEdge Power — Медиа-комната .
^ «Построенный в Индии Scorpene для перевозки критически важной системы DRDO» . Индус . 3 ноября 2014 г. Проверено 22 октября 2015 г.
^ Анандан, С. (30 декабря 2010 г.). «DRDO работает над системой снижения уязвимости подводных лодок» . Индус .

Внешние ссылки

[1] «Типы топливных элементов» .

[2] Топливные элементы. Архивировано 23 ноября 2010 г. в Wayback Machine.

[FCorg-3] Топливные элементы 2000: Основы топливных элементов: Типы .

[FuelcellHandbook-4] «Твердооксидный топливный элемент» (PDF) . www.netl.doe.gov . Архивировано из оригинала (PDF) 23 ноября 2010 г.

[FCToday-5] Топливный элемент сегодня - Домашняя страница .

[6] ttp://www.doosanfuelcell.com/en/main.do .

[7] ClearEdge Power — Медиа-комната .

[8] «Построенный в Индии Scorpene для перевозки критически важной системы DRDO» . Индус . 3 ноября 2014 г. Проверено 22 октября 2015 г.

[9] Анандан, С. (30 декабря 2010 г.). «DRDO работает над системой снижения уязвимости подводных лодок» . Индус .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

v т и Топливные элементы
По электролиту	Щелочной топливный элемент Топливный элемент с расплавленным карбонатом Топливный элемент на фосфорной кислоте Топливный элемент с протонообменной мембраной Твердооксидный топливный элемент
По топливу	Боргидридный топливный элемент прямого действия Прямоугольный топливный элемент Топливный элемент с прямым этанолом Топливный элемент с прямым метанолом Топливный элемент муравьиной кислоты Металлогидридный топливный элемент Топливный элемент на реформированном метаноле Цинк-воздушная батарея
Биотопливные элементы	Ферментативный биотопливный элемент Микробный топливный элемент
Другие	Голубая энергия Электрогальванический топливный элемент Проточная батарея Мембранный электрод в сборе Безмембранные топливные элементы Фотоэлектрохимическая ячейка Протонообменная мембрана Протонный керамический топливный элемент Регенеративный топливный элемент Твердооксидный электролизер Унифицированный регенеративный топливный элемент
Водород	Экономика Станция Хранилище Транспортное средство
Глоссарий