نام فایل : پیل سوختی

فرمت : .ppt

تعداد صفحه/اسلاید : 43

حجم : 3 مگابایت

پیل سوختی
پيل سوختي يک وسيله الکتروشيميايي است که انرژي شيميايي را به انرژي الکتريکي تبديل مي کند و از الكتروليت الكترود آند و الكترود كاتد تشكيل شده است.
مقدمه
یک مبدل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی است. این تبدیل مستقیم بوده و از بازدهٔ بالایی برخوردار است. هر سلول در پیلهای سوختی از سه جزء آنُد، کاتُد و الکترولیت و غشا تشکیل شده‌است. ساختمان باز شده یک پیل سوختی
الکترود آند Anode Electrode

آند قطب منفی پیل سوختی است و مجموع لایه کاتالیست و لایه نفوذ گاز سمت آند را با هم الکترود آند می نامند. در سمت آند پیل سوختی، در اثر برخورد سوخت ورودی به لایه کاتالیست، واکنشی صورت می گیرد که در نتیجه آن، الکترون از مولکول های سوخت جدا شده و به مدار خارجی منتقل می گردد. مولکول های سوخت که الکترون از دست داده اند نیز به یون های مثبت و یا منفی (بسته به نوع پیل سوختی می تواند یون مثبت و یا یون منفی باشد) تبدیل می شوند.

آند پوشش داده شده بر روی غشای مرکزی
الکترولیت یک غشا نازک 18 -100 میکرومتر است که بسته به نوع پیل سوختی می تواند مایع، جامد و یا یک ورق پلیمری انعطاف پذیر باشد. الکترولیت یون های تشکیل شده در سمت آند را از خود عبور داده و مانع عبور الکترون در مدار داخلی از سمت آند به کاتد می شود. عبور الکترون و یا هرگونه ماده دیگری از الکترولیت سبب ایجاد اختلال در فرآیندهای شیمیایی و کاهش راندمان پیل سوختی می گردد.
الکترولیت (Electrolyte)
ورق نفیون 117 - نمونه ای از الکترولیت پیل سوختی
الکترود کاتد (Cathode Electrode
کاتد قطب مثبت پیل سوختی است و الکترود کاتد نیز مشابه الکترود آند شامل لایه نفوذ گاز و لایه کاتالیستی که بر روی آن بارگذاری می شود ‌است. بر روی سطح الکترود کاتد، الکترون بازگشتی از مدار خارجی با یون عبوری از لایه الکترولیت و اکسید کننده ترکیب شده و آب تشکیل می شود. آب تشکیل شده به همراه سایر مواد تولیدی از خروجی سمت کاتد وارد محیط بیرون می شوند.
تاريخچه
1820ميلادي: ساخت پيل سوختي بسيار ساده توسط سر هامفري امکان توليد شوک الکتريکي بسيار ساده اي
1839ميلادي: تحقيق در مورد روش اتصال سري - موازي کردن باطري روي پلاتينيوم توسط سر ويليام گرو
آزمايش توليد اکسيژن و هيدروژن از الکتروليز آب
مشاهده: اگر جريان منبع تغذيه قطع گردد جريان کوچک ولي قابل اندازه گيري در جهت مخالف جاري ميشود.
پديده پيل سوختي
اسيد فسفريك (PAFC)
قليايي (AFC)
كربنات مذاب (MCFC)
اكسيد جامد (SOFC)
متانولي (DMFC)
پليمري (PFC)
روي- هوا (ZAFC)
آلومينيوم – هوا (AAFC)
منيزيم – هوا (MAFC)
آهن – هوا (IAFC)
....