Прямой метаноловый топливный элемент (англ. Direct-methanol fuel cells, DMFC) —, это разновидность , в котором топливо, метанол, предварительно не разлагается с выделением водорода, а напрямую используется в топливном элементе.
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHlMekl5TDBaMVpXeGZZMlZzYkY5T1FWTkJYM0EwT0RZd01HRmpMbXB3Wnk4eU5UQndlQzFHZFdWc1gyTmxiR3hmVGtGVFFWOXdORGcyTURCaFl5NXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Достоинства
Поскольку метанол поступает в топливный элемент напрямую, каталитический риформинг (разложение метанола) не нужен; хранить метанол гораздо проще, чем водород, поскольку нет необходимости поддерживать высокое давление, так как метанол при атмосферном давлении и температуре ниже 64°C является жидкостью. Энергетическая ёмкость (количество энергии в данном объеме) у метанола выше, чем в таком же объёме водорода, сжатого как в существующих образцах водородных автомобилей. Например, современные баллоны высокого давления, позволяющие хранить водород при 800 атм., содержат 5-7 весовых % водорода по отношению к общей массе баллона. При подсчете такого "водородного" эквивалента для метанола получается 13%. Такая энергоёмкость является максимальной из всех известных систем хранения топлива для топливных элементов.
Недостатки
Метанол ядовит, поэтому использование решений на основе DMFC в бытовой технике может быть опасным. Существенные ограничения на широкое применение топливных элементов накладывает использование в качестве катализаторов драгоценных металлов (платиноидов), что ведет к дороговизне как самих установок, так и получаемого электричества.
Реакция
Работа топливных элементов этого типа основана на реакции окисления метанола на катализаторе в диоксид углерода. Вода выделяется на катоде. Протоны (H+) проходят через протонообменную мембрану к катоду, где они реагируют с кислородом и образуют воду. Электроны проходят через внешнюю цепь от анода к катоду, снабжая энергией внешнюю нагрузку.
Реакции:
На аноде 2CH3OH + 2H2O → 2CO2 + 12H+ + 12e−
На катоде 3O2 + 12H+ + 12e− → 6H2O
Общая для топливного элемента: 2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O
Применение
В настоящее время ведутся работы по адаптации DMFC топливных элементов для применения в:
- транспортных приложениях, например для бортового питания
- мобильных приложениях (сотовые телефоны, ноутбуки)
Ссылки
ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения
Литература
- Muller E., Z. Elektrochem., 28, 101 (1928).
- Muller E., Tanaka S., Z. Elektrochem., 34, 256 (1928).
- Muller E., Takegami S., Z. Elektrochem, 34, 704 (1928).
В статье не хватает (см. ). |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер