Kyselina fosforečná palivový článek - Phosphoric acid fuel cell

Schéma palivového článku s kyselinou fosforečnou

Palivové články s kyselinou fosforečnou ( PAFC ) jsou typem palivových článků, které používají jako elektrolyt kapalnou kyselinu fosforečnou . Byly prvními palivovými články, které byly komercializovány. Vyvinuty v polovině 60. let a od 70. let testovány v terénu, významně zlepšily stabilitu, výkon a náklady. Díky těmto vlastnostem je PAFC dobrým kandidátem na rané stacionární aplikace.

Design

Elektrolyt je vysoce koncentrovaný, nebo čistá kapalina kyseliny fosforečné (H 3 PO 4 ), nasyceným v karbidu křemíku matrice (SiC). Provozní rozsah je přibližně 150 až 210 ° C. Tyto elektrody jsou vyrobeny z karbonového papíru potaženého jemně dispergované platinového katalyzátoru .

Elektrodové reakce

Anodová reakce: 2H 2 (g) → 4H + + 4e‾

Katoda reakce: O 2 (g) + 4H + + 4e~ → 2H 2 O

Celková buněčná reakce: 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O

Výhody a nevýhody

Při provozním rozsahu 150 až 200 ° C lze vytlačenou vodu převést na páru pro ohřev vzduchu a vody ( kombinovaná výroba tepla a elektřiny ). To potenciálně umožňuje zvýšení účinnosti až o 70%. PAFC jsou tolerantní vůči CO 2 a mohou tolerovat koncentraci CO asi 1,5%, což rozšiřuje výběr paliv, která mohou používat. Pokud se používá benzín, musí být odstraněna síra. Při nižších teplotách je kyselina fosforečná špatným iontovým vodičem a otrava CO platinovým elektrokatalyzátorem v anodě se stává těžkou. Jsou však mnohem méně citlivé na CO než PEMFC a AFC.

Nevýhody zahrnují poměrně nízkou hustotu energie a agresivní elektrolyt.

Aplikace

PureCell System 400 CEP

PAFC se používají pro stacionární generátory s výkonem v rozmezí od 100 kW do 400 kW a nacházejí uplatnění i ve velkých vozidlech, jako jsou autobusy.

Mezi hlavní výrobce technologie PAFC patří Doosan Fuel Cell America Inc. (dříve ClearEdge Power & UTC Power) a Fuji Electric .

Indie DRDO vyvinula PAFC založený vzduch-nezávislý pohon pro integraci do jejich Kalvari -class ponorek .

Viz také

Reference

externí odkazy