Inquiry
Form loading...
หมวดหมู่ข่าว
ข่าวเด่น

เซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอร์มิก

2 เมษายน 25691
กรดฟอร์มิก เซลล์เชื้อเพลิง
กรดฟอร์มิกยังถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในเซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอร์มิกโดยตรง (DFAFCs) ในเซลล์เชื้อเพลิงเหล่านี้ กรดฟอร์มิกทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิง โดยเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ขั้วบวกเพื่อปลดปล่อยอิเล็กตรอนและสร้างพลังงานไฟฟ้า DFAFCs มีข้อดีหลายประการ เช่น ความหนาแน่นของพลังงานสูงและอุณหภูมิการทำงานต่ำ จึงมีศักยภาพในการใช้งานที่น่าสนใจในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กและแหล่งพลังงานแบบพกพา

ข้อดีของเซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอร์มิก (DFAFCs)
เซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอร์มิกโดยตรง (DFAFCs) โดดเด่นในฐานะเทคโนโลยีการแปลงพลังงานไฟฟ้าเคมีที่มีศักยภาพสูง โดยนำเสนอการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของความปลอดภัยที่เหนือกว่า ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม และการใช้งานที่สะดวก ซึ่งช่วยแก้ไขข้อจำกัดที่สำคัญของทางเลือกอื่นที่ใช้ไฮโดรเจนและเมทานอลเป็นเชื้อเพลิง
กรดฟอร์มิก (HCOOH) เป็นเชื้อเพลิงเหลวที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ จึงไม่จำเป็นต้องใช้การอัดแรงดันสูงหรือการจัดเก็บแบบไครโอเจนิก ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านโครงสร้างพื้นฐานและความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการไฮโดรเจนได้อย่างมาก เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลโดยตรง (DMFCs) เซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอร์มิกโดยตรง (DFAFCs) มีอัตราการซึมผ่านของเชื้อเพลิงผ่านเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMs) ที่ต่ำกว่าอย่างมาก ทั้งนี้เนื่องจากแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนฟอร์เมต (HCOO⁻) และกลุ่มกรดซัลโฟนิกในเยื่อ ทำให้สามารถใช้เชื้อเพลิงที่มีความเข้มข้นสูง (สูงถึง 20 โมล/ลิตร) เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานต่อปริมาตรให้สูงสุด (4.4 กิโลวัตต์ชั่วโมง/ลูกบาศก์เดซิเมตร) โดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพ
ในทางเคมีไฟฟ้า เซลล์เชื้อเพลิง DFAFC มีแรงดันไฟฟ้าวงเปิดตามทฤษฎีสูงกว่า (1.48 V) ทั้งเซลล์เชื้อเพลิง PEMFC ที่ใช้ไฮโดรเจน (1.23 V) และเซลล์เชื้อเพลิง DMFC (1.20 V) ซึ่งหมายถึงศักยภาพในการผลิตพลังงานที่สูงกว่า โมเลกุลคาร์บอนเดี่ยวไม่มีพันธะ CC ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เร็วขึ้นและลดการเกิดสารตัวกลาง CO ที่เป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานมีเสถียรภาพในระยะยาว และมักช่วยให้สามารถใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แพลเลเดียมซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่าได้
นอกจากนี้ กรดฟอร์มิกยังมีพิษต่ำ (ได้รับการอนุมัติจาก FDA ให้เป็นสารเติมแต่งอาหาร) และติดไฟยากกว่าเมทานอล ทำให้การขนส่ง การจัดเก็บ และขั้นตอนความปลอดภัยสำหรับผู้ใช้ปลายทางง่ายขึ้น ที่สำคัญ กรดฟอร์มิกสามารถสังเคราะห์ได้อย่างยั่งยืนผ่านกระบวนการรีดักชันด้วยไฟฟ้าของ CO₂ ทำให้เกิดวงจรคาร์บอนแบบปิด และทำให้ DFAFCs เป็นเทคโนโลยีสำคัญในการบรรลุความเป็นกลางทางคาร์บอนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา แหล่งจ่ายไฟขนาดเล็ก และการใช้งานนอกระบบไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล