Typy palivových článků
Palivové články se však dělí především podle typu elektrolytu. V současné době rozeznáváme následujících pět systémů (závorky obsahují zkratky běžně užívané v literatuře):
- Alkalické články (AFC’s – alkaline fuel cells), v nichž je elektrolytem zpravidla zředěný hydroxid draselný KOH;
- Polymerní membránové články (PEM FC’s – proton exchange fuel cells), v nichž je elektrolytem tuhý organický polymer;
- Články s kyselinou fosforečnou (PAFC’s – phosphoric acid fuel cells), jejichž elektrolytem je jmenovaná kyselina (HPO3);
- Články s roztavenými uhličitany (MCFC’s – molten carbonate fuel cells), v nichž je elektrolyt tvořen směsí roztavených uhličitanů;
- Články s tuhými oxidy (SOFC’s – solid oxide fuel cells), kde elektrolytem jsou oxidy vybraných kovů.
Rozdělení a parametry palivových článků
| Druh | Nízkoteplotní | Středněteplotní | Vysokoteplotní | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Alkalické AFC (Alcaline Fuel Cells) | Membránové PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cells) | Přímé metanolové DMFC (Direct Methanol Fuel Cells) | Kyselé PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cells) | S tavenými karbonáty MCFC (Molten Carbonate Fuel Cells) | S pevnými oxidy SOFC (Solid Oxide Fuel Cells) | |
| Elektrolyt | Hydroxid draselný | Iontoměničná membrána | Iontoměničná membrána | Kyselina fosforečná | Tavené karbonáty lithia, vodíku, draslíku | Oxid zirkoničitý s příměsí ytria |
| Pracovní teplota (°C) | 60 – 100 | 20 – 80 | 20 – 130 | 170 – 250 | 600 – 650 | 800 – 1000 |
| Pohyblivý iont | OH– | H+ | H+ | H+ | CO32- | O2- |
| Elektrodové reakce | A H2+2OH– –›2H2O+2e– K½O2+H2O+2e––›2OH– ∑H2+½O2–›H2O |
A H2–›2H++2e–K ½O+2H++2e––›H2O∑ H2+½O2–›H2O | A CH3OH+H2O –›CO2+6H++6e– K3/2O2+6H++6e––›3H2O∑ CH3OH+3/2O2 –›CO2+2H2O |
A H2–›2H++2e– K ½O2+2H++2e– –›H2O∑ H2+½O2 –›H2O |
A H2+CO32- –› H2O+ +CO2+2e– K½O2+CO2+2e– –›CO32-∑ H2+½O2+CO2 –›H2O+CO2 |
A H2+O2- –›H2O+2e– K ½O2+2e– –›O2-∑ H2+½O2 –›H2O |
| Účinnost (%) (elektrická) | 45 – 60 | 40 – 60 | 40 | 38 – 45 | 45 – 60 | 50 – 65 |
| Výkon (kW) | Do 20 | Do 250 | Do 10 | 50 – stovky kW | Do několika MW | Do několika MW |
| Používané palivo | Vodík | Vodík Reformovaná paliva |
Methanol (Ethanol) | Vodík Reformovaná paliva |
Vodík Nepřímá paliva |
Všechny druhy bez reformování |
| Možné aplikace | Kosmické lodě, lodě, ponorky | Univerzální | Přenosné články | Výroba energie | Výroba energie | Výroba energie |
