Wonder akkumulátor működő hidrogén, nem messze
Az üzemanyagcellák az emberek
Csoda-akkumulátor, dolgozik a legelterjedtebb az univerzumban kémiai elem - hidrogén, valósággá válik. Egy új típusú katalizátor nélkül platina jelentősen csökkenti a költségeit a hidrogén üzemanyagcellák - ígéretes energiaforrások körét az autonóm hatalom és környezetbarát járművek laptopok és a mobiltelefonok.
A kutatócsoport a Los Alamos National Laboratory (USA) azt mondta, hogy ő tudja, hogy egy olcsó, hatékony és tartós katalizátor használata nélkül drága platina üzemanyag elektrokémiai cellák futó hidrogén-oxigén ciklus. Bár ez a leginkább környezetbarát eszközöket, amelyek az üzemanyag kémiai kötés energia közvetlen átalakulása árammá.
Az egyetlen termék, a reakció előforduló elemek az ilyen típusú, kivéve természetesen az érintett ágazatban a szabad elektronok a víz.
A működési elve elektrokémiai üzemanyagcella hidrogén-oxigén típusú // Academic
theregister.co.uk
Annak szükségességét, hogy a használata a platina a szerkezet a hidrogén üzemanyagcellás által diktált fizika a folyamatok előforduló ott. A fő feladata a elektrokémiai üzemanyagcella -, hogy közvetlenül a szabad elektronok során keletkező redox reakcióban, közvetlenül a COMMIT művelet, megkerülve a lépést intenzív égő, ahogyan az a klasszikus hőenergia generátorok működő szén-oxidációt.
Ennek eredménye a „termikus cutoff” kell rendkívül hatékony „hideg égés” (ebben az esetben a hidrogén égési) a hatásfok nagyobb, mint a hatékonyságot a hőfejlesztő, ahol nagy mennyiségű energia vész közbenső fázisai során a munkaközeg fűtés, mechanikai munka (spinup turbina), vagy egyszerűen szétszórja a környezetben.
A tüzelőanyag-cella teljesítményét nem triviális probléma, hogy elérjék a „hideg égés” zajlik három szakaszban.
tovább:
Az anódon a sejt borítja egy réteg katalizátor, tüzelőanyag (a mi esetünkben - hidrogénatom) disszociál gyorsan, azaz, amely az elektronok, amelyek belépnek a külső áramkörben munkát, esik szét ionok (protonok). A másik végén a lánc alkalmas elektronok a katód, ahol is, segítségével egy katalizátor hozzáadja oxidáló - oxigén. Miután az ion elektrolitot réteg nyájat ionok az anód és a katód, ahol az elektronok rekombinálódnak a hidrogénatomok, és - víz képződik.
Amint látjuk, a hatékonysága a tüzelőanyag-cella függ két fő elemei - elektródák katalizátorok és elektrolit funkciót.
tovább:
Hogy csökkentsék a költségeket, a hatékonyság növelése és bővíteni az üzemmódok ablak most dobott az összes alapvető erők fejlesztők. Így a folyékony elektrolitot nem sikerült helyére speciális polimer membrán, amely képes átadni csak azokat az ionokat, így lehetővé téve, hogy csökkentik a sejt méretek piacra elfogadható, ha használják őket mobil modulokat. Ideális esetben az akkumulátor ezeket az elemeket belül kell lennie akkora, mint egy gyufásdoboz cserélhető üzemanyag kazetta, vagy még kevesebb.
Ami az elektróda katalizátorok, amelyek középpontjában a mérnöki személyzet gondolta Los Alamos National Laboratory, van egy fő hátráltatója maradt platina.
A probléma, sőt, nem volt a fém, hogy kiváló stabilitást mutatnak, és hatékony katalitikus tulajdonságok megfelelő hőmérsékleten és páratartalom mellett, és az ára, amely eléri a kétezer dollárt egy uncia (körülbelül 28 gramm), így a hidrogén csodálatos elemek nem népszerű öröm . Ezen kívül, a világ platina tartalékok végesek, és ez elég általános használatra az üzemanyagcellák legfeljebb 40-50 év.
Miután megy keresztül több alternatív kiviteli alakok, amerikai vegyészek talált még nem platina katalizátor recept -, ezekről kiderült, hogy egy összetett készítmény, kobalt, vas és szén, nyert szigorúan specifikus technológia bevonásával polianilin - polimert, amelynek az elektronikus vezetőképesség miatt specifikus nitrogén kötések gyűrűk közötti.
tovább:
Olcsó, demokratikus katalizátor valójában bizonyult elég jó, mint a platina. Ezen túlmenően, a végső oxidatív reakciót, amely során víz volt részvételének legteljesebb oxidációs ciklus mellékhatások nélkül kilépési hidrogén-peroxid a kíméletes polimer membrán rendkívül kívánatos. Egy másik szép bónusz stabil volt katalizátor viselkedést bekapcsoláskor a jelenlegi, ami nagyon fontos, mivel a módok, amelyek az üzemanyagcellák és működnie kell, energiát mindenféle mobil eszközök.
A siker jelentések, azonban valamelyest elborult a tény, hogy a nem platina katalizátor eddig talált csak az egyik két elektródája a tüzelőanyag-cella - ami aktiválja a végső oxidációs reakcióval a vizet. De itt nem volt mentes bónusz: mivel a sajátossága a reakció ez az elektróda platina az előállítására igényel sokkal több volt, mint a bomlása hidrogént protonok áramlik gyorsabban. Ezért a megtakarítás a csere platina olcsó alkatrészek lenne jelentős.