Фосфорно-кислотные топливные элементы - РАFС

В этом типе топливных элементов в качестве электролита используется концентрированная фосфорная кислота в тефлоновой матрице карбида кремния (SiC). Еще несколько лет тому назад использовались только разбавленные кислоты, что связано с агрессивностью кислотных сред. Разработка новых коррозионно-стойких материалов позволила работать с концентрированными кислотами, обладающими повышенной величиной проводимости электролита.

В этих топливных элементах используются те же электроды, что и в PEMFC топливных элементах, то есть содержащие платину углеродные электроды. Однако в этих топливных элементах требуется более высокая концентрация платины на катоде чем, на аноде. Для работы с риформированным водородом в дополнение к платине на аноде используется также рутений (Ru). Наличие рутения приводит к более легкому окисления моноокиси углерода. Так как в качестве топлива используется водород (или риформированные углеводороды) и воздух, то электрохимические реакции, происходящие на электродах, имеют тот же самый вид, что и в PEMFC топливных элементах.

Топливные элементы PAFC работают при температурах порядка 200°С, что означает, что они менее чувствительны по сравнению с PEMFC топливными элементами к такой примеси как СО. Однако это не означает, что ископаемые топлива могут быть непосредственно использованы в этих топливных элементах. Здесь также требуется осуществлять предварительно процесс риформинга топлива. Содержание СО в таком топливе также должно быть снижено до концентраций ниже 3-5об. %, чтобы предотвратить влияние на катализатор.

В силу более высокой рабочей температуры величина избыточного тепла здесь также выше, чем в низкотемпературных топливных элементах. Следовательно, оказывается возможным одновременное производство и тепла и электричества. Схожесть основных принципов работы PAFC и PEMFC топливных элементов приводит и к подобию их отдельных компонентов.

Дата добавления: 2015-08-17