Formik asit yakıt hücresi - Formic acid fuel cell
Formik asit yakıt hücreleri ( doğrudan formik asit yakıt hücreleri veya DFAFC'ler ) , yakıtın, formik asidin dönüştürülmediği , ancak doğrudan yakıt hücresine beslendiği proton değişim membranlı yakıt hücrelerinin bir alt kategorisidir . Uygulamaları, telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar gibi küçük, taşınabilir elektronik cihazların yanı sıra daha büyük sabit güç uygulamaları ve araçları içerir.
Avantajlar
Benzer metanol , formik asit, bir küçük organik molekül karmaşık ihtiyacını ortadan kaldırarak, yakıt hücre içine doğrudan beslenmektedir, katalitik dönüştürme . Formik asidin depolanması , yüksek basınçlarda ve (veya) düşük sıcaklıklarda yapılması gerekmediğinden hidrojeninkinden çok daha kolay ve güvenlidir .
%85 konsantrasyondaki formik asit yanıcıdır ve seyreltilmiş formik asit, ABD Gıda ve İlaç Dairesi gıda katkı maddeleri listesindedir. Formik asitten kaynaklanan başlıca tehlike, konsantre sıvı veya buharlarla cilt veya göz temasıdır.
Formik asit polimer membranı geçmez, bu nedenle verimliliği metanolden daha yüksek olabilir.
Reaksiyonlar
DFAFC'ler , enerji üretmek için formik asit ve oksijeni karbondioksit ve suya dönüştürür . Formik asit oksidasyonu , bir katalizör tabakası üzerindeki anotta meydana gelir . Karbondioksit oluşur ve protonlar (H + ) polimer membrandan geçirilerek katotta bulunan bir katalizör tabakası üzerinde oksijen ile reaksiyona girer . Elektronlar, harici bir cihaza güç sağlamak için anottan katoda harici bir devreden geçirilir.
- Anot: HCOOH → CO 2 + 2 H + + 2 e −
- Katot: O 2 + 4 H + + 4 e − → 2 H 2 O
- Net reaksiyon: 2 HCOOH + O 2 → 2 CO 2 + 2 H 2 O
Tarih
Önceki araştırmalar sırasında araştırmacılar, deneylerin gösterdiği yüksek aşırı potansiyel nedeniyle formik asidi pratik bir yakıt olarak reddettiler : bu, reaksiyonun pratik olamayacak kadar zor olduğu anlamına geliyordu. Bununla birlikte, 2005 - 2006'da, diğer araştırmacılar (özellikle Richard Masel'in Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'ndeki grubu ), düşük performansın nedeninin , çoğu durumda yaygın olduğu gibi platinin katalizör olarak kullanılması olduğunu buldular. diğer yakıt hücresi türleri. Bunun yerine paladyum kullanarak , eşdeğer doğrudan metanol yakıt hücrelerinden daha iyi performans elde ettiklerini iddia ediyorlar . Nisan 2006 itibariyle, Tekion , Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'nden PEM membranları ve formik asit yakıtı kullanan DFAFC yakıt hücresi teknolojisi için özel lisansa sahipti ve Motorola'nın yaptığı bir yatırımla, güç paketleri tasarlamak ve üretmek için BASF ile ortaklık kuruyordu . 2007'nin sonlarına doğru, ancak geliştirme durmuş gibi görünüyor ve 24 Nisan 2010'dan önce Tekion'un web sitesinden neredeyse tüm bilgiler kaldırıldı.
Neah Power Systems, Inc. ve Silent Falcon UAS Technologies, formik asit reformer yakıt hücresi teknolojisini Silent Falcon'un insansız hava sistemine (UAS), yani "drone"a entegre etmek için birlikte çalıştı.
2018'de, altın tek atomlu platin katalizörler yoluyla yüksek aşırı potansiyel gerektirme konusunu ele alan çalışma yayınlandı.