Разработать прототипы корпуса топливных элементов легкие ячейки

Корпус топливных элементов - это химическое устройство, которое преобразует химическую энергию топлива непосредственно в электрическую энергию, также известную как электрохимический генератор, который является четвертой технологией производства электроэнергии после гидроэнергетики, выработки тепловой энергии и выработки атомной энергии. Он может быть изготовлен с помощью гравюры ЧПУ, литья песка, прозрачной акриловой (ПММА/ПК) 3D -печати.

Топливный элемент обычно состоит из электролитной пластины, которая образует ионный проводник и топливный электрод (анод) и воздушного электрода (катод), настроенный с обеих сторон, и пути потока газа с обеих сторон. Роль пути потока газа заключается в том, чтобы позволить топливному газу и воздуху (окислитель) проходить через путь потока. В практических топливных элементах типы ионов, связанных с реакцией через электролит, также различаются из -за различных рабочих электролитов.
1. Реакция между PAFC и PEMFC связана с ионом водорода (H+), и реакция возникает следующим образом:
Топливо: H2 == 2H ++ 2E- (1)
Воздушный полюс: 2H ++ 1/2O2+2E-== H2O (2)
Все: H2+1/2O2 == H2O (3)
На топливном полюсе H2 в поставляемом топливном газе разбивается на H+ и E-, и H+ движется к электролиту, чтобы реагировать с O2, поставляемым на воздушном полюсе. E- через внешнюю петлю нагрузки, а затем обратно в воздушную сторону, участвуйте в реакции воздушной стороны. Система реакций способствует непрерывному проходу E- через внешний цикл, что составляет генерирование электроэнергии. И из реакции (3) в приведенном выше уравнении можно видеть, что H2O, генерируемое H2 и O2, не имеет другой реакции, а химическая энергия H2 превращается в электрическую энергию. Но на самом деле, существует определенное сопротивление наряду с реакцией электрода, которая приводит к созданию некоторой тепловой энергии, тем самым уменьшая долю энергии, превращенной в электроэнергию. Группа клеток, которые вызывают эти реакции, называемые компонентами, обычно производят напряжение менее одного вольта. Следовательно, чтобы получить большой выход, необходимо принять метод многослойного укладки компонентов для получения реактора высокого напряжения. Электрические соединения между компонентами и разделением топливного газа и воздуха изготавливаются с использованием компонентов, называемых разделениями с путями потока газа на верхней и нижней сторонах. Перегородки PAFC и PEMFC состоят из углеродных материалов. Выход реактора определяется произведением общего напряжения и тока, которое пропорциональна площади реакции в ячейке. Электролит PAFC является концентрированным водным раствором фосфорной кислоты, в то время как электролит PEMFC является мембраной протонной полимерной системы. Чтобы способствовать реакции, PT используется в качестве катализатора, CO в топливном газе вызовет отравление и снижает производительность электрода. По этой причине количество CO, содержащееся в топливных газах, должно быть ограничено в приложениях PAFC и PEMFC, особенно для PEMFC, работающих при низких температурах.