fuel-cell

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リン酸型燃料電池}(起電力 約\textcolor{red}{1.2V})} \\[.5zh] \centerline{{\Large \dilutecolor{yellow}{.3}{dy}\colorbox{dy}{\textbf{($-$) \textcolor{magenta}{\ce{H2}} $|$ \textcolor{purple}{\ce{H3PO4aq}} $|$ \textcolor{cyan}{\ce{O2}} (+)}}}} \\[1zh] 負極} \ce{H2 2H+ + 2e-} \\[.5zh] \textcolor{cyan}{正極} \bunsuu12\ce{O2 + 2e- + 2H+ H2O}  合体反応式 \ce{H2 + \bunsuu12 O2 H2O}$}} \\\\\\  \textbf{\textcolor{blue}{アルカリ型燃料電池}(起電力 約\textcolor{red}{1.2V})} \\[1zh] \centerline{{\Large \dilutecolor{yellow}{.3}{dy}\colorbox{dy}{\textbf{($-$) \textcolor{magenta}{\ce{H2}} $|$ \textcolor{purple}{\ce{KOHaq}} $|$ \textcolor{cyan}{\ce{O2}} (+)}}}} \\[1zh] 負極} \ce{H2 + 2OH- 2H2O + 2e-} \\[.5zh] \textcolor{cyan}{正極} \bunsuu12\ce{O2 + 2e- + H2O 2OH-}  合体反応式 \ce{H2 + \bunsuu12 O2 H2O}$}} 基本的な燃料電池には,\ 電解液が酸性のものと塩基性のものの2種類がある. \\[.2zh] いずれも\ \bm{水素\,+\,酸素\,→\,水}\ というクリーンな電池である. \\[.2zh] 各極の半反応式はリン酸型のものをおさえておくと,\ アルカリ型の反応式は次のように作成できる. \\[.2zh] 塩基性下では\ce{H+}\,が存在しないため,\ 両辺に\ce{2OH-}\,を加えて\ce{2H+}\,を消去し,\ \ce{H2O}\,にする. \\[.2zh] 結局,\ \bm{電解液が酸性なら正極側から,\ 塩基性なら負極側から\ce{H2O}が出る.} \\[1zh] 燃料電池は燃料の\bm{燃焼反応で生じるエネルギーを直接電気エネルギーに変換できる}ため効率が良い. \\[.2zh] また,\ 1次電池とも2次電池とも異なり,\ \bm{燃料を追加することで原理的には永久に使用できる}. \\[.2zh] その意味では電池というよりも発電機である. \\[1zh] リン酸型は常温での反応に高価な\ce{Pt}\,(白金)触媒を要するという欠点がある. \\[.2zh] また,\ アルカリ型の燃料には高い純度が求められる. \\[.2zh] 電解液の\ce{KOH}\,が空気中の\ce{CO2}\,と次のように反応し,\ 電池を劣化させるからである. \\[.2zh] \ce{CO2 + KOH K2CO3 + H2O} (酸性酸化物\,+\,塩基\,\,塩\,+\,水)