ELEKTROFYSIK

EXJOBB - BRÄNSLECELLER
OBS! Kemi- eller fysikstudenter

FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK - Elektrofysikgruppen / SIMS-LABORATORIET

Intresset för bränsleceller har de senaste åren ökat påtagligt inom både forskning och industri. Trots att tekniken är känd sedan förra århundradet betraktas det som en framtidsteknologi. Orsaken är att det är först nu som man kan skönja dess konkurrenskraft gentemot andra teknologier eftersom den erbjuder ett miljövänligt, tyst och flexibelt sätt att producera el. Med dagens framsteg inom materialforskningen kan man förhoppningsvis framstä lla lämpliga material till en rimlig kostnad. En bränslecell omvandlar med hög verkningsgrad kemiskt bunden energi i ett bränsle (t.ex. vätgas, metanol, etanol eller naturgas) direkt till elektrisk energi. Utsläppen till atmosfären är mycket små. I princip består en brä nslecell av en elektrolyt omgiven av två elektroder. Elektrolyten är oftast proton- eller syrejonledande medan elektroderna (anod och katod) ä r elektronledande och har goda katalytiska egenskaper som premierar de elektrokemiska reaktionerna. Om bränslecellen drivs av vätgas består avgaserna endast av vatten och elektrodreaktionerna är följande:

 

Anodreaktion: 2H2 = 4H+ + 4e- (vätgas = protoner + elektroner)
Katodreation: O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O (syrgas + protoner + elektroner = vatten)
____________________________________________________________
Totalreaktion: 2H2 + O2 = 2H2O (vätgas + syrgas = vatten)

Uppgift: Preparation och test av en CsHSO4-bränslecell.

  • Litteratursökning
  • Framställning av elektrolyt CsHSO4
  • Termisk undersökning av elektrolyt med differentiell svepkalorimetri (DSC)
  • Preparation av elektroder
  • Mätning av ström-spänningskarakteristik för bränslecell.

Uppgiften innebär både preparation och utprovning av kompletta bränsleceller i laboratorieskala. Tillfälle ges att fördjupa sig i den aktuella situationen vad gäller för- och nackdelar med olika typer av bränsleceller genom t.ex. litteratursökning.

Upplysningar:

Bengt-Erik Mellander, rum F4305, tel. 772 3340, f5xrk@fy.chalmers.se
Milan Friesel, rum F6106, tel. 772 3434,
friesel@fy.chalmers.se
Ingvar Albinsson, rum F4307B, tel. 772 3354,
ialbin@fy.chalmers.se

 

 

Redigerad 6/2 2002: I. Albinsson (ialbin@fy.chalmers.se)