Palivové články – Typy, rozdělení a parametry

Typy palivových článků

Palivové články se však dělí především podle typu elektrolytu. V současné době rozeznáváme následujících pět systémů (závorky obsahují zkratky běžně užívané v literatuře):

  • Alkalické články (AFC's – alkaline fuel cells), v nichž je elektrolytem zpravidla zředěný hydroxid draselný KOH;
  • Polymerní membránové články (PEM FC's – proton exchange fuel cells), v nichž je elektrolytem tuhý organický polymer;
  • Články s kyselinou fosforečnou (PAFC's – phosphoric acid fuel cells), jejichž elektrolytem je jmenovaná kyselina (HPO3);
  • Články s roztavenými uhličitany (MCFC's – molten carbonate fuel cells), v nichž je elektrolyt tvořen směsí roztavených uhličitanů;
  • Články s tuhými oxidy (SOFC's – solid oxide fuel cells), kde elektrolytem jsou oxidy vybraných kovů.

Rozdělení a parametry palivových článků

Druh Nízkoteplotní Středněteplotní Vysokoteplotní
Alkalické AFC (Alcaline Fuel Cells) Membránové PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cells) Přímé metanolové DMFC (Direct Methanol Fuel Cells) Kyselé PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cells) S tavenými karbonáty MCFC (Molten Carbonate Fuel Cells) S pevnými oxidy SOFC (Solid Oxide Fuel Cells)
Elektrolyt Hydroxid draselný Iontoměničná membrána Iontoměničná membrána Kyselina fosforečná Tavené karbonáty lithia, vodíku, draslíku Oxid zirkoničitý s příměsí ytria
Pracovní teplota (°C) 60 – 100 20 – 80 20 – 130 170 – 250 600 – 650 800 – 1000
Pohyblivý iont OH- H+ H+ H+ CO32- O2-
Elektrodové reakce A H2+2OH-
–›2H2O+2e-
K½O2+H2O+2e-–›2OH- ∑H2+½O2–›H2O		 A H2–›2H++2e-K ½O+2H++2e-–›H2O∑ H2+½O2–›H2O A CH3OH+H2O
–›CO2+6H++6e-
K3/2O2+6H++6e-–›3H2O∑ CH3OH+3/2O2
–›CO2+2H2O		 A H2–›2H++2e-
K ½O2+2H++2e-
–›H2O∑ H2+½O2
–›H2O		 A H2+CO32-
–› H2O+ +CO2+2e-
K½O2+CO2+2e-
–›CO32-∑ H2+½O2+CO2
–›H2O+CO2		 A H2+O2-
–›H2O+2e-
K ½O2+2e-
–›O2-∑ H2+½O2
–›H2O
Účinnost (%) (elektrická) 45 – 60 40 – 60 40 38 – 45 45 – 60 50 – 65
Výkon (kW) Do 20 Do 250 Do 10 50 – stovky kW Do několika MW Do několika MW
Používané palivo Vodík Vodík
Reformovaná paliva		 Methanol (Ethanol) Vodík
Reformovaná paliva		 Vodík
Nepřímá paliva		 Všechny druhy bez reformování
Možné aplikace Kosmické lodě, lodě, ponorky Univerzální Přenosné články Výroba energie Výroba energie Výroba energie

REFERENCE A DALŠÍ INFORMACE O PALIVOVÝCH ČLÁNCÍCH

 
 
English Version