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2015年7月10日 (金)

FCV(2)

831.燃料電池

 燃料電池の発電原理は,水の電気分解の逆の原理であり,水素と酸素を電気化学反応させ電気を作るものである.すなわち,負極となる燃料極では,

H2 2H+ + 2e-

となって電子を放出し,正極となる空気極では,

(1/2)O2 + 2H+ + 2e- H2O

と電子を受け取る.

 この反応を行うため,燃料電池の基本構造は,カーボンを電極とし触媒として作用する白金で合成された燃料極を平板とし,その燃料極と平行に板状の電解質を挟んで空気極を形成し,燃料極には水素,空気極には酸素が流れるようセパレータで密閉した板状のセルを基本単位とする.一つのセルが発生する電圧は約0.7[V]と低いため,セルを積み重ねたセルスタックとし,必要な電圧を発生させる.

 実用化が見込まれる燃料電池は,固体高分子膜形燃料電池PEMFCPolymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)方式,りん酸形燃料電池PAFCPhosphoric Acid Fuel Cell),溶融炭酸塩形燃料電池MCFCMolten Carbonate Fuel Cell)方式,固体酸化物形燃料電池SOFCSolid Oxide Fuel Cell)の4種類がある.これらの方式の中で,起動が早く,運転温度が最も低いPEMFCが自動車用の燃料電池となる.

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