Beste leden van het wetenschapsforum,
Tijdens het leggen van de laatste hand aan mijn profielwerkstuk over brandstofcellen, stuitte ik op een vraag waar ik niet helemaal uitkwam.
Het betreft het volgende:
Ik heb in een bijlage van Academic Service gelezen dat de kathodereactie bij een Alkaline Fuel Cell (AFC) relatief snel verloopt en dat deze reactie normaal gesproken relatief langzaam verloopt.
Ik kom daar niet helemaal uit. Ik heb ergens anders,
(in een online boek), gelezen dat het te maken kan hebben met de temperatuur (wat ik nog begrijp, aangezien het een lagetemperatuursbrandstofcel betreft), met de pH (zou dat dan te maken hebben met het alkalische (basische) milieu van de AFC?). Daarnaast zou het ook nog te maken hebben met de grootte van het anode en kathodeoppervlak maar ik snap dat nog niet helemaal.
Heeft het misschien te maken met het oxideren van metalen door zuurstof (corrosie)?
Mijn vraag is dus tweeledig: 'Hoe kan het de reactie aan de kathode meestal het langzaamst verloopt en hoe kan het dat deze bij een AFC relatief snel verloopt.
Helaas had ik geen gelegenheid dit experimenteel te onderzoeken.
Kan iemand mij verder helpen?
Twee bronnen die ik genoemd heb staan onderaan mijn bericht.
Alvast bedankt,
Met vriendelijke groet,
Bart de Haas
Bron over mogelijke oorzaken : Engineering Chemistry, (online) boek
https://books.google.nl/books?id=oRrK-bSl_fgC&pg=PA139&lpg=PA139&dq=cathode+reaction+slow&source=bl&ots=75e9a62OwB&sig=mWWOInxw9sDDqwSD3IeRZnlfPbk&hl=nl&sa=X&ved=0ahUKEwiO3IGj2u3KAhVGcw8KHftjAp4Q6AEIMDAC#v=onepage&q=cathode%20reaction%20slow&f=fal
Bron 1: https://www.academicservice.nl/downloads/docent/9789039527894_20070455_27894_de_bijlage_d.pdf
Laatste berichten
-
22:57
Straatklok loopt 5 minuten voor 11
-
22:57
wig 6
-
22:51
speciale rel. theorie 9
-
22:36
Gravity and gravitation 4
-
22:24
[scheikunde] vraag Chemie - wat is de oplossing? 10
-
19:47
Bruine vlekken op treinaanwijzerbord 10
-
19:44
Vogels in de stad zijn goede klussers 2
-
19:12
Rood laserlicht 3
-
17:30
Herleiden afmetingen vanaf een foto 21
-
16:34
[wiskunde] Prijs Product per KG; Alternatief Inzicht 3
-
13:57
do-re-mi-fa-so vliegtuigen 9
-
13:16
geen minkowski-ruimte toch? Doe ik dit nou fout? 17
-
13:12
[natuurkunde] kroon van koning op Syracuse 10
-
10:15
2013 – Augustus Vraag 3 3
-
24 apr
Vraag 2009 Juli Vraag 5 5
-
24 apr
positie 2
-
24 apr
Schroefdraad berekening 8
-
24 apr
[scheikunde] Kan chloorgas de geleiding van elektriciteit belemmeren? 9
-
23 apr
Weerfrustratie 9
-
23 apr
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 3
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
[scheikunde] Redoxchemie - Elektrochemie - Brandstofcellen
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Pluimdrager
- Berichten: 2.386
Re: Redoxchemie - Elektrochemie - Brandstofcellen
Het is mij niet duidelijk wat je nou precies in dat google book gelezen hebt. Merk op dat die pagina niet over fuel cells gaat maar over corrosie.
Ik ben geen echte expert op dit gebied, maar waar het om draait is het begrip overpotential of overvoltage.
Bij electrolyse heb je een soortgelijk probleem. In het ideale geval zou je 1,23 V nodig hebben om water om te zetten in H2 en O2 maar in de praktijk heb je minstens 1,5 V nodig, afhankelijk van pH , electrodematerialen, en .... wat nog meer. Vandaar dat het rendement van een elektrolyse altijd minder is dan 100 %. Het is vooral de elektrode waar O2 ontstaat die een flinke overpotentiaal nodig heeft, veel groter dan die nodig voor de electrode waar de H2 onstaat.
Bij een fuel cell heb je hetzelfde probleem, maar dan andersom. In het ideale geval zou een AFC fuel cell een voltage van 1,23 V leveren, maar in de praktijk is het maar iets van 0,7 V, afhankelijk van pH , electrodematerialen, en .... wat nog meer. Vandaar dat het rendement van een fuel cell altijd minder is dan 100 %. Ook nu is het vooral de elektrode waar O2 reageert (in dit geval de kathode) welke de grootste overpotentiaal benodigt.
In jouw academicservice pdf wordt overpotentiaal niet eens genoemd. Beetje treurig.
Hierbij een stukje tekst uit een boek waar iets meer staat over de relatief grote overpotentiaal aan de kathode vanwege benodigde activatie van O2 reactie:
https://books.google.nl/books?id=xUIrBgAAQBAJ&pg=SA4-PA6&lpg=SA4-PA6&dq=In+contrast+with+the+anode+reaction,+the+oxygen+reduction+reaction+%28ORR%29+at+the+cathode+is+an+activated+process+and+therefore+exhibits+a+much+higher+overpotential&source=bl&ots=Fs0yCXcAua&sig=-lJdJKJxLkf40SeLv9-Bf_rqXuw&hl=nl&sa=X&ved=0ahUKEwickbz-3u_KAhWObZoKHYLxBrEQ6AEIKTAA#v=onepage&q=In%20contrast%20with%20the%20anode%20reaction%2C%20the%20oxygen%20reduction%20reaction%20%28ORR%29%20at%20the%20cathode%20is%20an%20activated%20process%20and%20therefore%20exhibits%20a%20much%20higher%20overpotential&f=false
Zie ook: https://notendur.hi.is/hj/papers/paperO2RedJPCB04.pdf
Google eventueel zelf verder met: https://www.google.nl/search?q=AFC+fuel+cell+cathode+overpotential&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&ei=F3S8VpXyA-Op6ATc-aTYCw
en: https://www.google.nl/search?q=overpotential+activation+energy+O2+cathode&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&ei=uYS8VrKvOaSy6ATa74PgCw
Maar zoek het niet te moeilijk, want het lijkt mij dat de details veel verder gaan dan nodig voor een PWS.
Ik ben geen echte expert op dit gebied, maar waar het om draait is het begrip overpotential of overvoltage.
Bij electrolyse heb je een soortgelijk probleem. In het ideale geval zou je 1,23 V nodig hebben om water om te zetten in H2 en O2 maar in de praktijk heb je minstens 1,5 V nodig, afhankelijk van pH , electrodematerialen, en .... wat nog meer. Vandaar dat het rendement van een elektrolyse altijd minder is dan 100 %. Het is vooral de elektrode waar O2 ontstaat die een flinke overpotentiaal nodig heeft, veel groter dan die nodig voor de electrode waar de H2 onstaat.
Bij een fuel cell heb je hetzelfde probleem, maar dan andersom. In het ideale geval zou een AFC fuel cell een voltage van 1,23 V leveren, maar in de praktijk is het maar iets van 0,7 V, afhankelijk van pH , electrodematerialen, en .... wat nog meer. Vandaar dat het rendement van een fuel cell altijd minder is dan 100 %. Ook nu is het vooral de elektrode waar O2 reageert (in dit geval de kathode) welke de grootste overpotentiaal benodigt.
In jouw academicservice pdf wordt overpotentiaal niet eens genoemd. Beetje treurig.
Hierbij een stukje tekst uit een boek waar iets meer staat over de relatief grote overpotentiaal aan de kathode vanwege benodigde activatie van O2 reactie:
- section 4.2.3 from CRC Fuel Cell Technology Handbook.jpg (421.83 KiB) 180 keer bekeken
Zie ook: https://notendur.hi.is/hj/papers/paperO2RedJPCB04.pdf
Google eventueel zelf verder met: https://www.google.nl/search?q=AFC+fuel+cell+cathode+overpotential&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&ei=F3S8VpXyA-Op6ATc-aTYCw
en: https://www.google.nl/search?q=overpotential+activation+energy+O2+cathode&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&ei=uYS8VrKvOaSy6ATa74PgCw
Maar zoek het niet te moeilijk, want het lijkt mij dat de details veel verder gaan dan nodig voor een PWS.
