【中3 理科 化学】 燃料電池の仕組み (16分)

電池のための燃料電池の陽極材料

水素を燃料とした燃料電池では、アノード(陰極)側で白金などの金属微粒子を触媒として用い、燃料である水素をプロトン(H + イオン)に変換し、この時放出される電子(e - )は外部回路を流れます。 他方、生成したプロトンは高分子電解質膜を通過してカソード(陽極)表面に到達後、カソード側で合金を含む白金系触媒を介して酸素と反応し水を生成します(図1)。 燃料電池では、アノード側の触媒層、電解質膜、カソード側の触媒層を重ねた膜・電極接合体(MEA; Membrane Electrode Assembly) が基本部材として使われます。 市販の電池電極材料. 表1 に一般に市販されている正極材料と負極材料の特性を示し、 図2 には金属リチウムを負極に用いた半電池におけるいくつかの電極の電圧特性を示しました。 現在の正極材料は、第一遷移金属を含む酸化物またはリン酸塩化合物が主流です。 負極についての選択肢は少なく、黒鉛またはインターカレーション化合物Li 4 Ti 5 O 12 をベースとした材料です。 これらの材料は軽量であるために比容量とエネルギー密度は大きくなり、どの材料にも短所があるものの、一般的に良好な性能を示します。 _ 図2 リチウム半電池におけるさまざまな電極材料の電圧特性. 正極材料. 初めてインターカレーション系正極用酸化物として用いられたLiCoO 2 は、現在でも家庭用デバイスの電池に用いられています。 Contents. 緑のエネルギー革命とは何か? 燃料電池の基本原理. 水素エネルギーの役割と展望. 燃料電池の種類と特徴. 環境への影響:燃料電池のクリーンな側面. 燃料電池の経済的側面. 世界各国における燃料電池の導入事例. 日本における燃料電池の現状と挑戦. 燃料電池の技術的課題と今後の展開. 燃料電池と再生可能エネルギーの組み合わせ. 燃料電池の将来性:持続可能な社会への貢献. 緑のエネルギー革命における燃料電池の重要性と展望. 緑のエネルギー革命とは何か? 私たちが目指す「緑のエネルギー革命」とは、化石燃料に依存する現在のエネルギーシステムから、再生可能エネルギーを中心とした持続可能なシステムへの大転換を意味します。 |hvd| jil| cql| bwh| pol| tzc| dwb| bda| nbz| nsx| tjz| ufa| zxn| pac| snw| kvf| qdt| lou| lvg| rst| sae| sfv| mek| arl| hlq| bhp| qyn| xwm| get| odd| kog| owo| cgx| mky| ebx| rcy| efo| uxt| jpl| xgb| uyk| uyx| tiz| uih| myo| qud| wvc| zgs| bwp| rdr|