ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
52
Новые разработки направлены на создание батарей с большими
удельными запасами энергии, большей удельной мощностью и более
малогабаритных либо более дешевых. В последние годы исследования
концентрировались вокруг электрохимических источников,
электродами в которых являются щелочные металлы и галогены.
Разработаны никель-цинковые аккумуляторы с удельной энергией 50
Вт·ч/кг, ведутся разработки серно-натриевых аккумуляторов с
твердым
электролитом, удельная энергия которых достигает 100-200 Вт·ч/кг.
Данные разработки особенно важны для крупных городов, сложная
экологическая обстановка которых во многом связана с наличием
большого количества автотранспорта с двигателями внутреннего
сгорания. Использование аккумуляторов с большой удельной энергией
позволит значительно улучшить экологию населенных пунктов за счет
применения электроавтотранспорта.
Отдельным типом электрохимических
элементов является
топливный элемент. Топливный элемент отличается от выше
рассмотренных электрохимических элементов тем, что активные
вещества к нему подаются извне, а электроды в электрохимических
превращениях не участвуют. Так как окислитель и восстановитель
хранятся вне топливного элемента, а его электроды во время работы не
расходуются, он может эксплуатироваться длительное время. Обычно в
топливных элементах используют
жидкие или газообразные
восстановители (водород, метанол, углеводороды) и окислители
(кислород и пероксид водорода).
На рис.3.4 приведена принципиальная схема водородно-
кислородного топливного элемента с щелочным электролитом.
Топливный элемент состоит из анода 1, катода 3 и ионного проводника
2. К аноду подводится топливо (восстановитель), в данном случае
водород, к катоду – окислитель, обычно чистый кислород или
кислород
воздуха.
На аноде элемента протекает химическая реакция окисления
водорода:
Н
2
+ 2ОН
−
- 2e
−
= 2Н
2
О (3.8)
На катоде восстанавливается кислород:
1
2
О
2
+ Н
2
О + 2e
−
= 2ОН
−
(3.9)
Во внешней цепи происходит движение электронов от анода к
катоду, а в растворе – движение ионов ОН
−
от катода к аноду. Если
просуммировать уравнения анодной и катодной реакций топливного
элемента, получим уравнение токообразующей реакции:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- …
- следующая ›
- последняя »
