Fosfátový palivový článek

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. října 2017; kontroly vyžadují 3 úpravy .

Pozadí a první zkušenosti

Hlavním problémem palivových článků s polymerní membránou  je rychlé odpařování vody při teplotách nad 80 °C. Důležité bylo vytvořit palivový článek pracující při teplotách 80..200 °C (ideální provozní teplota pro automobilové aplikace je asi 120 °C). Volba alternativního nosiče protonů padla na kyseliny  – přírodní zdroje protonů. Jako dobrá volba se ukázala kyselina fosforečná , která má velmi nízký tlak par a relativně nízkou rozpustnost (protože jde o střední kyselinu). Zároveň se objevily následující problémy:

  1. retence kyseliny
  2. Odpařování kyseliny

V 60. letech 20. století bylo navrženo používat křemíkové nebo azbestové matrice k zadržení kyselin a zabránění jejich odpařování. Tato technologie se neospravedlňovala, protože matrice zadržovaly malé množství kyseliny (na jednotku hmotnosti matrice) a retence byla čistě fyzikální (to znamená, že kyselina byla zadržována v matrici jako voda v houbě z pěnové pryže). Kyselina vytekla, bylo nutné použít speciální vaničky s kyselinami. Použití takového palivového článku by bylo obtížné a nešetrné k životnímu prostředí.

Druhý život

Nová etapa ve vývoji fosfátových palivových článků byla získána použitím PBI (poly[2,20-(m-fenyl)-5,50-bibenzimidazol]) jako matric. Pemeas (nyní vlastněný chemickým koncernem BASF ) začal prodávat komerční konstrukce palivových článků s přibližně 30 000 hodinami provozu při zachování výkonu. S akvizicí společnosti Pemeas společností BASF se zastavil prodej komerčních vzorků, což naznačuje jiné zájmy společnosti. Výhodou PBI je, že na jednotku PBI může být až 10 molekul kyseliny. Optimální úroveň dopingu (tj. počet molekul kyseliny na jednotku PBI) se zdá být 5-7 molekul PBI.

Současný stav techniky

V současnosti PBI matrice (a jejich analogy) konečně nahradily všechny ostatní typy polymerních matric pro palivové články s kyselinou fosforečnou.

Odkazy

GOST 15596-82 Zdroje chemického proudu. Termíny a definice