Вибір Редакції

ПАЛИВНІ ЕЛЕМЕНТИ

пристрої, що виробляють електричні. енергію за рахунок енергії окислить. -Відновити. р-ций рідких або газоподібних реагентів, безперервно надходять до електродів ззовні. Є хімічними джерелами струму безперервної дії.

Т. е. протікають токообразующіе ЕлектроХіт. р-ції: на негативному-за участю відновника (палива), на позитивному-за участю окислювача (найчастіше Про 2 або повітря). Швидкість надходження реагентів до електродів регулюється пропорційно струмового навантаження, продукти токообразующей р-ції безперервно виводяться з Т. е. Т. обр. , Т. е. здатний працювати практично необмежений час, поки в нього надходять реагенти і відбувається відведення продуктів. Для забезпечення подачі реагентів і його регулювання, відведення продуктів і тепла потрібні разл. вспо-могат. пристрою; сукупність цих пристроїв і батареї Т. е. наз. ЕлектроХіт. генератором.

В поч. 20 в. передбачалося створити Т. е. для прямого перетворення енергії прир. видів палива-прир. газу, нафтопродуктів або оксиду вуглецю, одержуваного газифікацією вугілля (звідси назв.), -в електричну як альтернативу тепловим машинам, ккд яких брало обмежений другим початком термодинаміки. Завдання виявилося важким через інертність цих палив до ЕлектроХіт. р-ціям. У 60-х рр.20 в. були розроблені воднево-кисневі Т. е. з використанням лужного розчину електроліту (зазвичай 30-40% -ний водний розчин КОН) і в якості палива-водню високого ступеня чистоти. Ці Т. е. (Робоча т-ра від 20 до 100 ° С, в окремих випадках до 160 ° С) призначені для космічних. кораблів, автономних пристроїв зв'язку і т. д. У них використовуються т. зв. газодифузійні електроди-пористі нікелеві або вугільні електроди з нанесеними каталізаторами (дисперсні Pt, Ni, Ag і т. д.), к-які, з одного боку, контактують з електролітом, з іншого-з реагує газом. На отрицат. електроді водень хімічно окислюється (Н 2 + 2OH - : 2Н 2 Про +2 е - ), на позитивному-відновлюється кисень (1 / 2О 2 + + Н 2 Про +2 е - : 2ОН - ). Утвориться вода надходить в електроліт (що вимагає рециркуляції електроліту і видалення води з допомогою зовн. Пристроїв) або випаровується з пов-сті електродів (при робочих т-рах вище 60 ° С). Едс киснево-водневої ланцюга при тиску газів 0, 1 МПа (1 атм) і 25 ° С дорівнює 1, 229 В, а при 100 ° С дорівнює 1, 162 В; напруга розімкнутого ланцюга близько 1, 1 В; номінальна плотн. струму 500-2000 А / м 2 (каталізатор-скелетний Ni), 4-8 кА / м 2 (Pt). Термін служби воднево-кисневих елементів до 10 тис. Годин.

Надалі почалася розробка среднетемпературних (180-230 ° С) Т. е. з фосфорнокислим електролітом і високотемпературних Т. е. з електролітом у вигляді розплаву разл. карбонатів (робоча т-ра 600-700 ° С) або з твердим оксидним електролітом (900-1000 ° С). На відміну від Т. е. з лужним електролітом, в крайніх випадках м. б. використаний техн. Н 2 , що отримується парової конверсією природного вуглеводневого палива. На базі среднетемпературних Т.е. в США і Японії створені дослідні електростанції потужністю бл. 10 МВт.

Літ. : Багоцький B. C., Скувдін А. М., Хімічні джерела струму, М., 1981. B. C. Багоцький.


Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.