Топливный элемент это:

Топливный элемент
        важнейшая составная часть электрохимического генератора (См. Электрохимический генератор), обеспечивающая прямое преобразование химической энергии (реагентов — топлива и окислителя) в электрическую. Основу Т. э. составляют два электрода, разделённые твёрдым или жидким электролитом (см. рис.). Топливо и окислитель подаются в полости, граничащие с электродами; на поверхности раздела электролит — электрод в присутствии катализатора происходят реакции окисления и восстановления (см. Окисление-восстановление). В результате этих реакций образуются ионы А и В+ (рекомбинирующие затем до конечного продукта реакции AB) и выделяется (или поглощается) тепло Q. Освободившиеся при реакции окисления топлива электроны создают на соответствующем электроде (аноде) избыточный отрицательный заряд; на катоде в результате реакции восстановления окислителя создаётся избыточный положительный заряд. При замыкании внешней цепи в ней появляется электрический ток, совершающий полезную работу Епол. Суммарная реакция: А + В = AB + Q+ Епол. Электролит в Т. э. не только содержит вещества, участвующие в электрохимических реакциях, но и обеспечивает пространственное разделение процессов окисления и восстановления. Для эффективной работы Т. э. необходимы развитая поверхность электродов (до сотен м2 на г вещества), рациональная организация процессов адсорбции и ионизации молекул реагирующих веществ и отвода электронов и продуктов реакции, высокая чистота реагентов.
         Идея создания Т. э. была высказана в начале 19 в. английским физиком У. Р. Гровом, однако её практическая реализация осуществлена (почти одновременно в СССР, США, Франции и Великобритании) лишь в 60-х гг. 20 в. В середине 70-х гг. известно много Т. э. разных типов, различающихся рабочими температурами (от комнатной до 1200 К), а также видом используемого топлива (водород, водородсодержащие вещества, металлы и т.д.), окислителя (кислород, кислородсодержащие вещества, хлор и т.д.), катализатора (платина, палладий, серебро, никель, уголь и т.д.) и электролита (щёлочи или кислоты, твёрдые окислы металлов, расплавы солей, ионообменные полимеры и т.д.). Практическое применение получили главным образом Т. э., в которых в качестве топлива, окислителя и электролита используют соответственно водород, кислород и щёлочь (или ионообменный полимер). Такие Т. э. работают при невысоких температурах (до 100 °С), что обеспечивает им длительный (до нескольких тыс.ч) ресурс работы; их рабочее напряжение Топливный элемент1 в. Однако топливом в Т. э. принципиально может служить любое вещество, реагирующее при рабочей температуре с кислородом или галогенами. Перспективны Т. э. с прямым окислением углеводородов (пропана, бензина), спиртов, аммиака и т.д. Одна из основных проблем, стоящих на пути их создания, — разработка теории катализа и практических методов получения катализаторов, обладающих достаточной активностью и коррозионной стойкостью и не подверженных отравляющему действию продуктов реакции. См. также Грове элемент.
        Лит.: Феттер К., Электрохимическая кинетика, пер. с нем., М., 1967; Фильштих В., Топливные элементы, пер. с нем., М., 1968; Лидоренко Н. С., Мучник Г. Ф., Перспективы и научные проблемы применения методов непосредственного получения электроэнергии из химических топлив, «Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт», 1973, № 2.
         ()
        Н. С. Лидоренко, Г. Ф. Мучник.
        Схема топливного элемента: 1 и 2 — полости с реагентами; 3 — электроды; 4 — электролит; А — окислитель; В — топливо; AB — продукты реакции; R — сопротивление нагрузки; I — электрический ток; Q — тепло, выделяющееся (поглощающееся) в результате реакции.
        Схема топливного элемента: 1 и 2 — полости с реагентами; 3 — электроды; 4 — электролит; А — окислитель; В — топливо; AB — продукты реакции; R — сопротивление нагрузки; I — электрический ток; Q — тепло, выделяющееся (поглощающееся) в результате реакции.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Топливный элемент" в других словарях:

  • ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ — ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ для непосредственного превращения энергии окисления топлива в электрическую энергию. Соответственно сконструированные электроды погружаются в ЭЛЕКТРОЛИТ, и топливо (например, водород) подается к одному …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ — гальванический элемент, в котором окислительно восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, напр. водорода, и окислителя, напр. кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная часть… …   Большой Энциклопедический словарь

  • топливный элемент — Первичный элемент, в котором электрическая энергия вырабатывается за счет электрохимических реакций между активными веществами, непрерывно поступающими к электродам извне. [ГОСТ 15596 82] EN fuel cell cell that can change chemical energy from… …   Справочник технического переводчика

  • Топливный элемент — Прямой метанольный топливный элемент Топливный элемент  электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него …   Википедия

  • ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ — электрохимический генератор, устройство, обеспечивающее прямое преобразование химической энергии в электрическую. Хотя то же самое происходит в электрических аккумуляторах, топливные элементы имеют два важных отличия: 1) они функционируют до тех… …   Энциклопедия Кольера

  • топливный элемент — 3.19 топливный элемент (fuel cell): Электрохимическое устройство, которое генерирует электричество путем преобразования топлива и окислителя без физического или химического расхода вещества электродов или электролита. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • топливный элемент — kuro elementas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. fuel element vok. Brennelement, n; Brennstoffelement, n rus. тепловыделяющий элемент, m; топливный элемент, m pranc. cartouche combustible, f; élément combustible, m; pile à combustible,… …   Fizikos terminų žodynas

  • топливный элемент — kuro elementas statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektrocheminis elementas, kuriame tiekiamų iš išorės oksidatoriaus ir reduktoriaus (kuro) cheminės reakcijos energija paverčiama elektros energija. atitikmenys: angl. fuel cell rus. топливный… …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • топливный элемент — гальванический элемент, в котором электрическая энергия получается в результате реакции окисления восстановления топлива и окислителя, непрерывно поступающих из специальных резервуаров к соответствующим электродам, между которыми находится… …   Энциклопедия техники

  • ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ — гальванический элемент, в к ром электрич. энергия получается в результате реакции окисления восстановления (в присутствии катализатора платины, серебра и т. д.) топлива (напр., водорода) и окислителя (напр., кислорода), непрерывно поступающих из… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

Книги

Другие книги по запросу «Топливный элемент» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»