pin nhiên liệu metanol trực tiếp pin nhiên liệu hydrogen đơn giản
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.72 MB, 30 trang )
Đề tài: PIN NHIÊN LIỆU METANOL TRỰC TIẾP
PIN NHIÊN LIỆU HYDROGEN ĐƠN GIẢN
TP.HỒ CHÍ MINH 2014
ĐỀ TÀI: PIN
NHIÊN LIỆU METHANOL TRỰC TIẾP
GVHD: ThS Hoàng Trí
SVTH: Nguyễn Văn Lực
KHÁI QUÁT VỀ PIN NHIÊN LIỆU
NỘI
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI & CƠ SỞ LÝ
THUYẾT PIN NHIÊN LIỆU DÙNG METANOL
DUNG
TRỰC TIẾP.
PHƯƠNG HƯỚNG VÀ ƯU, NHƯỢC & CÁC GIẢI PHÁP VỀ
KHÁI NIỆM : Là một thiết bị có thể chuyển đổi trực tiếp hóa năng của nhiên liệu
thành điện năng nhờ vào các quá trình điện hóa.
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN PIN NHIÊN LIỆU:
Vào những năm
Năm 1839, William
Năm 1932, Giáo sư Francis
Grove
Bacon tạo ra pin nhiên liệu
là người đầu tiên phát
kiềm đầu tiên: pin Bacon
minh ra Acqui khí
1960, pin nhiên liệu
đã được đưa vào ứng
dụng trong lĩnh vực
quân sự
Năm1889,Charles Langer
và Ludwig Mond: thay thế
Những năm 1950, một khái
nguồn hydro bằng khí than
niệm rất mới là pin nhiên
liệu màng trao đổi proton
(PEMFC) đã xuất hiện
Đầu những năm 1990, pin
nhiên liệu đã tiến lên thêm
một bước mới: được đưa vào
một lĩnh vực rất quan trọng
đó là công nghiệp.
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PIN NHIÊN LIỆU:
HỆ THỐNG PIN NHIÊN LIỆU:
Pin nhiên liệu cacbon nóng
Pin nhiên liệu axit phosphoric
chảy
Pin nhiên liệu kiềm
Pin nhiên liệu methanol trực
tiếp
PHÂN LOẠI PIN
Pin nhiên liệu màng trao đổi
NHIÊN LIỆU
proton
Pin nhiên liệu oxit rắn
-Lịch sử hình thành và phát triển của pin nhiên liệu methanol trực tiếp:
Quá trình oxy hóa metanol đã
được khám phá đầu tiên bởi
E.Muller vào năm 1922.
Cuối những năm 1980 đến đầu những năm
1990 mọi nghiên cứu lại được hướng đến cấu
trúc, bề mặt và tính chất điện của hợp kim Pt-Ru.
(Goodenough, Hamnentt và Shukla)
năm 1950 thì khái niệm về pin nhiên
liệu metanol trực tiếp mới được 2
nhà khoa học Kordesch và Marko
năm 1960, Watanabe và Motoo đã
nghiên cứu
nghiên cứu thành công: sử dụng hợp
kim Pt-Ru bằng cách gắn chúng trên
dung dịch rắn có cấu trúc lập phương
tâm diện (fcc).
CẤU TẠO:
Nguyên lý hoạt động pin nhiên liệu methanol trực tiếp:
Một số phản ứng xảy ra trong pin:
Trên anot:
Trên catot:
Tổng quát:
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC CỦA PIN
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Ảnh hưởng của độ ẩm
Ảnh hưởng của áp suất
Ảnh hưởng của chất mang
PHƯƠNG HƯỚNG VÀ ƯU, NHƯỢC & CÁC GIẢI PHÁP
Ưu điểm: của pin DMFCs là nhỏ gọn, không phải sạc lại, dễ sử dụng, thích
hợp cho các thiết bị di động…
Chúng cung cấp năng suất năng lượng điện tăng từ 40% đến 70% điện, ngoài
ra có thể hơn 85% khi tận dụng cả điện và nhiệt.
không phát sinh tiếng ồn và sản phẩm của phản ứng chỉ là nước và dioxit
cácbon, thân thiện với môi trường
Không cần động cơ quay hay các bộ phận cơ học chuyển động, do đó
tăng tuổi thọ và độ tin cậy
Đặc biệt, công nghệ này cho phép binh sỹ sử dụng thiết bị điện tử dễ
dàng ngay cả khi không thể tìm ra bất cứ ổ cắm nào trên chiến trường,
hay hỗ trợ NASA trong việc tiếp năng lượng cho ổ cứng thiết bị trong
không gian.
Nhược điểm: Giá thành sản xuất pin quá cao để sản xuất đại trà do pin có các
bộ phận sử dụng công nghệ chế tạo và vật liệu đắt tiền như chất xúc tác (bạch
kim), màng trao đổi, điện cực.
Pin có thể tích cồng kềnh.
Pin không thể có tuổi thọ tối thiểu 40.000h nên khó ứng dụng trong các công
trình về trạm phát điện.
Các giải pháp: Cần nguyên cứu sản xuất pin nhiên liệu metanol
với tuổi thọ tối thiểu 40.000h
Cần nguyên cứu sản xuất thiết bị pin nhiên liệu metanol với chi
phí bình dân.Để phổ biến người dùng & hạn chế sử dụng các
nguồn năng lượng khác gây tác hại cho môi trường.
Nên tập trung phát triển nguồn năng lượng metanol vào lĩnh vực: pin điện thoại,
đầu DVD, thiết bị PDA, camera kỹ thuật số mà cả với máy khử rung tim, hệ
thống truyền dịch và chẩn đoán y tế...
Đề tài:
PIN NHIÊN LIỆU HYDROGEN ĐƠN GIẢN
GVHD: ThS Hoàng Trí
SVTH: Phạm Quốc Viên
1. ĐỊNH NGHĨA:
Thiết bị biến đổi năng lượng của Hydro thành điện.
Có mức thải ô nhiễm gần như “bằng 0”.
Không tích điện, không mất điện.
â
2. CẤU TẠO: Gồm 3 lớp:
Điện cực nhiên liệu (+)
Chất điện phân
Điện cực khí ôxy (-)
3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:
Pin nhiên liệu là phản ứng ngược lại của sự điện phân.
Cực dương khí hiđrô bị ôxy hóa:
2H2 → 4H+ + 4e-
Các điện tử đi từ cực dương qua mạch điện bên ngoài về cực âm
H+ di chuyển trong chất điện phân xuyên qua màng về cực âm kết hợp với khí
ôxy
O2 +4H+ + 4e- → 2H2O
Tổng cộng:
2H2 +O2→2H2O
