Page 24 - No29

ÜZEMANYAGCELLÁK

AZ AKKUMULÁTORCELLÁK
ÉS AZ ÜZEMANYAGCELLÁK
MŰKÖDÉSÉNEK
HASONLÓSÁGÁT
ILLUSZTRÁLJA EGY TIPIKUS
LI-ION AKKUMULÁTORCELLA
MŰKÖDÉSE
elektroliton az anód felé. Az elektródáknak Az oxidáció az anódon történik. Az
elegendő porozitással kell rendelkeznie anódon a grafit interkalációs vegyület
ahhoz, hogy megkönnyítsék az oxigéngáz LiC6, grafitot (C6) és lítiumionokat képez:
--
+
áramlását. A cellák teljesítménye néhány LiC C + Li + e
6
6
A redukció a katódon történik. A katódon
kW-tól több száz kW-ig terjed. a kobalt-oxid lítiumionokkal egyesülve
lítium-kobalt-oxidot (LiCoO ) képez.:
AZ ÜZEMANYAGCELLÁK CoO + Li + e - LiCoO 2 2
+
2
ELŐNYEI ÉS HÁTRÁNYAI a teljes reakció (balról jobbra = kisütés, jobbról balra = töltés):
LiC + CoO → C + LiCoO
→
2
6
2
6
Előnyük, az akkumulátorokkal szemben, A Li-ion akkumulátor feszültsége általában cellánként 3,6-3,7 Volt.
hogy gyors a töltésük és hőt is vizet is
termelnek. Az alacsony hőmérsékleten potenciáljuknak. A hidrogén üzemanyag- továbbá a szénalapú katalizátorok, amelyek
működő üzemanyagcellák hátránya, hogy cellák egyre nagyobb teret nyernek a hatékonyságát különböző típusú
költséges platina katalizátorokat használnak. különböző ágazatokban, a tengerhajózástól a üzemanyagcellákban tesztelik. Az utóbbiak
A hidrogéngázt üzemanyagként használó bányászatig. A polimer elektrolitmembránok közé tartoznak olyan anyagok, mint a grafén
üzemanyagcelláknak problémája a hidro- (PEM-ek) és a hidrogéntárolási lehetőségek és a szén nanocsövek, a nagy fajlagos felü-
géngáz nagy nyomáson történő biztonságos folyamatos innovációja kulcsfontosságú letük és jó vezetőképességük miatt.
tárolása. az üzemanyagcellák elterjedése szempont- A globális üzemanyagcella-piac várható
jából. A kutatók földgázt, széngázt, biogázt, fejlődésének éves növekedési ütemét a
AZ ÜZEMANYAGCELLÁK propánt vagy sugárhajtómű-üzemanyagot következő évtizedben 10% -40% közöttire
JÖVŐJE felhasználó hatékonyabb üzemanyagcel-lás becsülik. Az előnyök ellenére vannak
Az üzemanyagcellák jelentős szerepet technológiákon is dolgoznak. Keresik a leküzdendő kihívások is, mint például a
fognak játszani az energiatermelésben a nem-nemesfém katalizátorokat a költségek hatékony hidrogéntermelés, az infrastruktúra
következő évtizedben, köszönhetően a csökkentése érdekében. Ilyenek például a fejlesztése és az üzemanyagcella-alkatrészek
tiszta és hatékony energiatermelésben rejlő nikkel-, kobalt- és vasalapú katalizátorok, költségeinek csökkentése is. Bella József
IRODALOM
Kontakt Elektro, A tüzelőanyag-cellákról.
html
Thiele Ádám, BME (2008), A tüzelőanyag-
cella működése
Tüzelőanyag-cellák - HFC Hungary
Inzelt György, Fizikai Szemle 252.o, 2004/8.
Fuel Cell Thermodynamics - IntechOpen
Kyu-Jung Kim, Fuel cell thermodynamics,
Univ.Illinois
Lindiwe Khotseng, Fuel Cell
Thermodynamics
S.P.S. Badwal et al. / Applied Energy 145 80
(2015)
B.C.Ong et al., Int.J.Hydrogen Energy 42
10142 (2017)
F. Wang, et.al,Applied Energy 275 (2020)
115342
Szén nanocső Grafén nanocső

KÉMIAI P
24 KÉMIAI PANORÁMA 29. SZÁM, 2024. ÉVFOLYAM
24
Y
AM
ANORÁMA
29. SZÁM, 2024. ÉVFOL