연료전지 실험

소개글

연료전지의 원리 및 이용기술, 실험 보고서

목차

1. 서론
(1) 정 의
2. 이론
(1) 구성원리
(2) 연료전지의 특징
3. 실험

본문내용

1. 서론

(1) 정 의
연료전지는 연료의 화학적 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치다. 화학적 반응에 의해 전기를 발생시킨다는 점에서 배터리와 비슷하지만 연료전지는 반응 물질인 수소와 산소를 외부로부터 공급받으므로 배터리와는 달리 충전이 필요 없고, 연료가 공급되는 한 전기를 발생시킨다. 연료의 연소반응 없이 에너지를 발생시키기 때문에 환경적인 측면에서 연료전지가 가지는 장점은 매우 크며 그 외에도 연료전지를 이용한 발전은 다음과 같은 이점이 있다.
High energy conversion efficiency Modular design Very low chemical and acoustical pollution
Fuel flexibility Cogeneration capability Rapid load response
물의 전기분해에서는 물에 통전을 하면 수소와 산소로 분해하는 것은 이미 다 알고 있으리라 생각된다. 연료전지의 기본원리는 그림과 같이 물의 전기분해와 역원리로서, 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시키면 물을 생성함과 동시에 전기를 외부로 취출하는(즉, 발전하는) 장치이다. 수소와 산소를 계속 공급하면 연속해서 발전할 수 있으므로 발전 장치로서 이용할 수 있다. 연료전지의 전기화학적인 반응식은 다음과 같다.

연료전지의 구조는 그림과 같이 전해질을 사이에 두고 두 전극이 샌드위치의 형태로 위치하며두 전극을 통하여 수소이온과 산소이온이 지나가면서 전류를 발생시키고 부산물로서 열과 물을 생성한다. 그림에서 보는 것처럼 연료전지의 작동원리는 다음과 같이 이루어진다. 연료전지의 음 극(Anode) 을 통하여 수소가 공급되고 양극(Cathode)을 통하여 산소가 공급되면 음극을 통해서 들어온 수소분자는 촉매(Catalyst )에 의해 양자와 전자로 나누어진다. 나누어진 양자와 전자는 서로 다른 경로를 통해 양극에 도달하게 되는데, 양자는 연료전지의 중심에 있는 전해질(Electrolyte)을 통해 흘러가고 전자는 외부회로를 통해 이동하면서 전류를 흐르게 하며 양극에서는 다시 산소와 결합하여 물이된다.

참고 자료

없음