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Hola, en esta clase vamos a ver tipos de celdas de combustible. (Consultar tiempo de la diapositiva: 00:21) Los objetivos de aprendizaje para esta clase son tres veces primero, nos fijamos en cuáles son los diferentes tipos de celdas de combustible, entonces también veremos lo que las diferencia entre sí. Porque como tecnología parece que es lo mismo, pero hay aspectos específicos por los cuales una pila de combustible o un tipo de pila de combustible difiere de la otra y por eso trataremos de mirar eso en algún nivel de detalle. Y cerraremos mirando también qué hay de ustedes saben ventajas y desventajas relativas. Por supuesto, a medida que pasemos por el material en esta clase veremos mucho más detalle sobre cada tipo de pila de combustible. Pero este es el amplio conjunto de objetivos que me gustaría que ustedes sepan lograr a medida que atravesamos esta clase. (Consultar el tiempo de la diapositiva: 01:06) Así que, en la pantalla se ve un boceto de una pila de combustible o un esquema de una pila de combustible y por lo tanto, como usted sabe ampliamente que hay al final del día hay una carga externa que usted está tratando de conducir. Por lo tanto, eso podría ser cualquier cosa que pudiera ser un ventilador o una luz o que usted sepa la alimentación de una casa o podría ser la energía de un automóvil. Por lo tanto, todo lo que usted sabe lo que es su uso final es todo incluido en esto usted sabe la terminología que nosotros llamamos aquí como la carga externa y así que es algo que vamos a ser algo que ya estamos usando. La unidad que ves aquí es la simplificada toda esta unidad que ves aquí, es la simplificada que conoces un esquemático de la pila de combustible. Por lo tanto, esa es la pieza primaria en todo este circuito conocido que usted ve aquí que es lo que estamos discutiendo. Entonces, ves que la celda de combustible consta de 3 partes aquí, una es el ánodo que ves aquí, entonces hay un cátodo que es esta unidad aquí que está marcada aquí, y luego en el centro, tienes el electrolito. Por lo tanto, si usted mira las 3 partes principales de una pila de combustible que es el ánodo, cátodo y electrolito en principio es lo mismo que una batería. Por lo tanto, por lo tanto, usted sabe en términos de tecnología, en términos de ciencia al menos la pila de combustible es fundamentalmente la misma que la de una batería la ciencia que usted sabe que gobierna el comportamiento de una pila de combustible muchos de ustedes saben parámetros que son de interés en una pila de combustible son esencialmente los mismos que lo que usted verá en una batería. La principal diferencia está en el hecho de que los reactivos que se están utilizando aquí o bien gases o líquidos mientras que, en una batería típica son sólidos. Así que, eso es algo y lo veremos en, así que eso es algo que es la distinción entre estos dos y también se puede mirar con mayor detalle. Pero ese no es el foco de nuestra discusión actual, pero eso es algo de lo que debemos ser conscientes. Por lo tanto, en cualquier caso, un ánodo, un electrolito y un cátodo y el uso típico de una pila de combustible implicaría tener una varias de estas celdas de combustible conectadas en serie o en paralelo y por lo que sería considerado como una pila. Por lo tanto, eso no es diferente de lo que haces con la batería. Así que, si tomas el mando a distancia de tu conoces la televisión o sabes que digamos una calculadora o cualquier tal que sepas o incluso un juguete electrónico de juguete ves múltiples células que están presentes dentro de ese juguete. Si lo ves con cuidado si sigues el circuito cuidadosamente encontrarás que esas células están conectadas en serie en algunos casos están conectadas en paralelo y puedes tener una combinación de estas. Por lo tanto, esa combinación simplemente decide cuál es la corriente que puedes tener en el circuito y también cuál es el voltaje que puedes tener en el circuito. Por lo tanto, esa combinación se decide entonces por cómo ha dispuesto estas celdas en serie y en paralelo y por lo tanto, que también decide la potencia que está disponible en el circuito. Y el poder suele ser un parámetro crítico que decide si su carga externa va a poder funcionar dado que ha adjuntado esta fuente de alimentación a la misma. Por lo tanto, esa es la idea básica y típicamente un ánodo es donde tiene lugar la reacción de oxidación. Por lo tanto, algunas especies se están oxidando, por lo general eso significa, en la forma más fundamental en la que se define el proceso de oxidación es que un electrón se libera de la especie ok. Entonces, un electrón es liberado que el electrón es lo que ves aquí que se dirige hacia este circuito externo, correcto. Así que, eso es lo que ves aquí que el electrón ha sido liberado por algunas especies en el ánodo, en esta región en algún lugar del ánodo, a lo largo de este ánodo. Sólo te estoy dando una ubicación allí para que lo sepas líneas arriba con el alambre. Por lo tanto, que sólo se ve la relación general de la relación, pero podría ser en cualquier lugar en que el ánodo estas especies se está oxidando libera un electrón. Y ese electrón es en realidad como veremos en justo en un momento se pone bajo circunstancias en las que solo puede pasar por el circuito externo. Y esto sabes que este cable que ves aquí que se dirige hacia fuera se llama es referido como el circuito externo porque lleva a este banco de carga externo aquí. Por lo tanto, conduce a este banco de carga externo aquí y luego viene de la carga externa no carga banco de la carga externa y viene de la carga externa y vuelve a esta unidad de pila de combustible en alguna región con en el cátodo. Por lo tanto, este es el proceso general que usted conoce que está sucediendo. Ahora, en el cátodo tienes una reacción de reducción en marcha. Por lo tanto, la reacción de reducción es típicamente de nuevo un electrón. Por lo tanto, la oxidación es la pérdida de electrones y la reducción sería una ganancia de electrones ok. Por lo tanto, la reducción se produce en el. Por lo tanto, esto es para algunas especies que están presentes en el circuito. Por lo tanto, esa especie pasa a estar en el cátodo y ese incidente que recoge los electrones y se está reduciendo. Entonces, este es el proceso general que está sucediendo en este circuito por así decirlo. Y, un parámetro clave aquí en toda esta discusión que acabo de pasar, hablé sobre el ánodo. Entonces, hablé de esta región, hablé del circuito, hablé de la carga externa, hablé de esta parte del circuito y hablé del cátodo. Así que, en toda esta discusión hay una, una parte importante de este circuito de la que no hablé en absoluto en su mayor parte y que es el electrolito. Y es muy interesante notar que en realidad en muchas de estas tecnologías el electrolito es un factor muy decisivo, es un factor muy crucial es factor muy crítico aunque no es la parte que está generando la corriente. Así que, si ves toda la descripción que te acabo de dar alguna reacción sucede en los electrones del ánodo están apareciendo en el circuito externo y a través de ese electrón, se está haciendo algo de trabajo y eso es lo que estás tratando de lograr que sepas para correr alguna máquina o correr algo en tu casa. Así, todo lo que está sucediendo en el circuito externo y luego finalmente, el electrón vuelve al cátodo y luego ocurre otra reacción. Por lo tanto, en todo este proceso parece que el electrodo no está haciendo nada de lo que lamento que aparezca si el electrolito no está haciendo nada. Pero en realidad, es una parte muy crítica del circuito porque decide en qué dirección fluirán los electrones y en qué dirección y cómo se produce la reacción y cómo se completa la reacción bien. Después de todo, usted tiene una reacción donde se libera algún electrón, otra reacción donde se gana un electrón y una vía para el electrón. Ahora, si no tuviste el electrolito tendrás esta oxidación y reducción sucediendo de una manera descontrolada y ninguna energía llegará al circuito externo. Por lo tanto, no llegará energía a esto ya sabes la carga externa que tienes y por lo tanto, no pasará nada. Por lo tanto, es igual que usted sabe quemar combustible de una manera inútil ok. Así que, usted quiere utilizar ese combustible para hacer algo y para permitirle utilizar ese combustible para hacer algo que necesita este electrolito porque este electrolito luego divide la reacción en dos partes. Una parte es este electrón que entra en el circuito externo y conseguir algún trabajo hecho para ti y otra parte es esta algunas especies pasan por el electrolito, llega al cátodo y recupera este electrón de alguna manera y luego consigue que sepas reducido y algunas especies se reducen y la reacción se completa. Por lo tanto, en la medida en que progresamos a través de esta clase, vamos a ver diferentes tipos de células de combustible, en particular, usted encontrará que una manera importante en la que estas células de combustible difieren es en la elección del electrolito ok. Por lo tanto, esta parte de esta parte del electrolito es muy crucial para diferenciar entre los diferentes tipos de celdas de combustible. Y también luego crea algunos otros aspectos de las celdas de combustible son que de la pila de combustible es entonces controlada por esta elección del electrolito y por lo que es algo que también vamos a mirar. (Consulte el tiempo de la diapositiva: 09:05) Así que, en este contexto, quiero hablar de un poco sobre la conductividad iónica frente a la conductividad electrónica. Así, por ejemplo, en nuestra última diapositiva anterior a la que volveremos, hablé sobre el tema, lo aclararé un poco. Así que hablamos del flujo de electrones. Entonces, ahora, en el circuito externo, usted tiene un flujo de electrones. Así que, en este camino, ustedes tienen un flujo de electrones y en este camino también tienen un flujo de electrones. Así, en otras palabras en todo este circuito que no es otra cosa que esta parte central que es la pila de combustible, cualquier otra cosa que no sea la ruta central que es la pila de combustible se conoce como el circuito externo y en el circuito externo, el electrón está viajando. Así que, en otras palabras, hay un camino para la conductividad electrónica en el circuito externo Ahora, claramente, la manera en que he dibujado esto y la manera en que les estoy explicando esto también significa que el electrón no puede pasar así. Por lo tanto, esta vía no está permitida para el electrón, todo bien. Así, el electrón simplemente pasa por el circuito externo y llega al cátodo, pero no puede pasar por el ir del ánodo al cátodo, a través del electrolito, a la derecha. Por lo tanto, si usted simplemente tiene electrones continuamente yendo de ánodo a cátodo usted tendrá una acumulación continua de carga negativa y el cátodo y la acumulación continua de carga positiva en el ánodo. Por lo tanto, que no suceda. Si continúa sucediendo y entonces simplemente se construirá lo suficiente de un potencial inverso en el circuito que detendrá el flujo de electrones ok. Por lo tanto, lo hará básicamente o es como acumular cosas en la dirección en una sola dirección y una vez que lo haya apilado hasta algún punto usted es incapaz de empujar las cosas hacia arriba que empezarán a deslizarse hacia abajo más rápido tan rápido como usted lo empuja hacia arriba. Entonces, entonces usted se detendrá. Por lo tanto, eso es básicamente lo que sucederá, si no se completa la reacción y vuelve a ser neutral. Si usted completa la reacción y la vuelve neutra de nuevo, puede seguir empujando electrones en una dirección. Por lo tanto, para completar la reacción de en dos en el proceso el proceso de reacción para completar el proceso de reacción que tiene que tener algunas especies que va a través y completa esta reacción, la especie que atraviesa el electrolito es típicamente un ion, ok. Por lo tanto, el ion pasa a través del electrón electrolítico va al circuito externo. Por lo tanto, el electrolito tiene conductividad ionica, mientras que los alambres que estan en el circuito externo tienen conductividad electronica. Por lo tanto, tiene conectividad electrónica en el circuito externo, pero tiene conductividad iónica en el electrolito. Es muy importante saber que usted sabe cuando se mide la conductividad hay varios instrumentos que se utilizan para medir la conductividad, a veces se obtiene un valor de una conductividad que es la mezcla de ambas conductividades bien porque la conductividad fundamentalmente significa que ha habido una transferencia de carga ok. Por lo tanto, usted llevó a cabo algún cargo. Por lo tanto, eso es lo que significa. Es justo en el lenguaje común, en el uso común, suponemos que son electrones. Por lo tanto, decimos que algo tiene algunos metales de alta conductividad tienen alta conductividad es una declaración común que tenemos. Por lo general, los metales tienen alta conductividad electrónica. Por lo tanto, un metal típico, por ejemplo, no conducirá ningún ión por iones, quiero decir cualquier cosa que sepas como H más o un O2 menos ion oh. Por lo tanto, un ion típico como ese no va a ser conducido por metal, pero cuando seguimos diciendo que tiene alta conductividad, pero va a conducir electrones. Por lo tanto, cuando hablamos de conductividad que es un aspecto al que debemos estar alerta, que existe la conductividad de diferentes especies posibles y por lo tanto, en una circunstancia particular puede tener cualquiera de esas especies siendo realizadas o más de una especie siendo conducida. Por lo tanto, hay materiales en los que se puede tener una mezcla tanto de conductividad electrónica como iónica, también se puede tener materiales en los que solo se tiene conductividad iónica también se puede tener materiales que solo tenemos conductividad electrónica. En un circuito típico que involucra una fuente de energía de esta naturaleza donde usted está teniendo una batería o una pila de combustible, usted desea sólo la conductividad iónica en el electrolito y sólo la conductividad electrónica en el circuito externo. Por lo tanto, eso es lo básico que usted quiere hacer. Usted sólo quiere electrónico, lo siento sólo iónico y sólo electrónico; Si usted tiene la conductividad electrónica en el lugar equivocado. Así que, en el contexto de este circuito, me estaría refiriendo a la posibilidad de que usted tenga transferencia de electrones también ocurriendo a través del electrolito. Si usted tiene transferencia de electrones también ocurriendo a través del electrolito entonces usted tiene lo que se conoce como un cortocircuito interno. Esto significa que usted está proporcionando los electrones son un camino muy fácil para completar el circuito y ellos no pasan por el circuito externo en su lugar simplemente cortan a través del electrolito de ánodo a cátodo, y eso desperdicia completamente la energía que está disponible en el combustible ok. Entonces, el resumen de lo que estoy tratando de describir aquí es que en un circuito típico que involucra una fuente de energía de esta naturaleza hay partes del circuito que tienen que tener conductividad electrónica y otras partes que se supone que tienen conductividad iónica. Y hay que tener cuidado para asegurarse de que conoce el material como el electrolito o componentes como el electrolito no debe tener conductividad iónica. A veces a medida que el material se deteriora por varias razones puede desarrollar la conductividad electrónica y eso se considera malo, ok. De varias maneras, puede haber otros procesos que pueden ocurrir que pueden crear una vía para el cortocircuito interno y que se considera malo e incluso se considera inseguro. Así que, hay que tener cuidado con eso hay que ser consciente de eso. Por lo tanto, como mencioné esta es una distinción muy importante entre lo que es la conductividad iónica versus lo que es la conductividad electrónica. Y el hecho de que cuando miras un circuito hay regiones que deberían tener una y no la otra, y si tienes una mezcla entonces estás haciendo entonces tu dispositivo no está funcionando, correctamente. (Consultar el tiempo de la diapositiva: 15:45) Como mencioné las celdas de combustible son de una variedad de tipos ok. Por lo tanto, fundamentalmente una pila de combustible va a tener un suministro de combustible que es típicamente en la mayoría de los casos el combustible estándar que la gente discute en el contexto de una pila de combustible es hidrógeno. Usted puede tener otros combustibles, pero con mayor frecuencia hablamos de hidrógeno como la fuente de energía o fuente de como combustible, se utiliza en una pila de combustible y normalmente el oxidante es sólo oxígeno o aire. Así que, en el lado del ánodo de la pila de combustible, se suministrará hidrógeno, en el lado del cátodo se suministrará aire o oxígeno y ese es un tipo típico de configuración en el que se está mirando las celdas de combustible. Pero usted tiene una amplia gama de usted sabe las posibilidades de cómo la célula de combustible se ocupa de esta combinación de combustible-aire y cómo funciona. Como te dije muy interesante a pesar de que tienes el electrolito no siendo crítico en realmente generar cualquier poder para ti te voy a mostrar ahora que el rango de celdas de combustible que son posibles. Difieren fundamentalmente en la elección del electrolito que existe en la pila de combustible. Por lo tanto, no es tanto la diferencia en el ánodo o el cátodo aunque los también tienen diferencias, fundamentalmente las diferencias surgen debido a una diferencia en la selección del electrolito. Eso hace muchas otras decisiones para la pila de combustible y que luego decide qué puede hacer la pila de combustible, cuáles son sus ventajas, cuáles son sus desventajas cuáles son sus limitaciones. Por lo tanto, todos los que se deciden por la elección del electrolito. Así que, en la mesa que voy a mostrar, voy a mirar unos cuantos tipos diferentes de celdas de combustible y en cada caso, la diferencia principal es el electrolito. Por lo tanto, en el lado izquierdo de su mesa que usted ve aquí, usted ve diferentes tipos de celdas de combustible, la que está justo en la parte superior es lo que se conoce como un electrolito de polímero una celda de combustible o una celda de combustible de membrana de intercambio de protones, una celda de combustible PEM que es una celda de combustible de membrana de intercambio de protones. Al pasar de la parte superior de la mesa al fondo de la mesa los electrolitos siguen cambiando y una característica importante que cambia como resultado de este cambio del electrolito es la temperatura de funcionamiento de la pila de combustible que es lo que se ve aquí ok. Por lo tanto, la temperatura de funcionamiento de la celda de combustible cambia a medida que se cambia el electrolito y este es un parámetro importante que se está cambiando debido a la selección del electrolito. También luego impacta otros parámetros de la pila de combustible como los catalizadores que se están utilizando y también qué tipo de combustible se puede utilizar en la pila de combustible que verá en esta tecnología. Que para los diferentes tipos de células de combustible hay productos químicos particulares que pueden estar presentes en su corriente de reactivo el reactivo podría ser en el lado del aire o el lado del combustible ambos son reactivos aunque el combustible es el oxidante y me refiero. Por lo tanto, el combustible es el combustible y el oxígeno es el oxidante. Por lo tanto, usted tiene esas dos combinaciones de lo que está enviando a la célula de combustible y generalmente se les conoce como reactivos. Por lo tanto, resultará que muchos de los reactivos basados en la fuente de la que usted está recibiendo el reactivo. Así, por ejemplo, usted puede obtener oxígeno de alta pureza que va a venir directamente de nuestro tanque o usted podría estar tomando aire que es sólo usted conoce el aire ambiente. Ahora, si usted toma aire ambiente tiene oxígeno, usted tiene nitrógeno, usted tendrá algunas pequeñas cantidades de dióxido de carbono, tal vez algunas cantidades extremadamente pequeñas de usted sabe otros gases, tal vez hay algún otro vehículo que está cerca. Por lo tanto, también puede estar dando a algunos que conoces monóxido de carbono o óxidos nitrosos de diferentes tipos. Por lo tanto, varias cosas pueden entrar en su celda de combustible. Ahora, algunos de esos ingredientes en la corriente de gas pueden afectar el ánodo o afectar el cátodo o afectar el electrolito. Y si les afecta negativamente entonces uno de esos componentes dejará de funcionar y eso impactará en el general que conoces funcionando de tu derecho de celda de combustible. Por lo tanto, por lo tanto, es muy importante entender qué parámetro que reactant es usted sabe bien para una celda de combustible que reactant es una especie de ser descrito como un veneno para la pila de combustible porque está destruyendo el funcionamiento de la pila de combustible. Por lo tanto, si usted mira los diferentes tipos de celdas de combustible como dije que usted sabe que el uno justo en la parte superior de la parte superior de su mesa es una célula de combustible de membrana de intercambio de protones. Típicamente el electrolito hay un polímero que es el electrolito estándar que usé y por lo general estos operan a menos de 100 grados C. Ahora, si usted en breve va a mirar las reacciones que ocurren en una celda de combustible, pero uno de los principales productos que se obtiene de una pila de combustible es el agua. Por lo tanto, el hidrógeno reacciona con el oxígeno y genera agua. Por lo tanto, si usted está por debajo de 100 C en temperatura este agua va a estar en forma líquida ok. Por lo tanto, su agua líquida sólo la forma en que usted tendría agua en un vaso de me refiero al agua de retención de agua, etcétera. Por lo tanto, no es en forma de vapor que no es vapor entonces está sólo sentado en forma líquida. Por lo tanto, esto puede no parecer mucho,
pero básicamente en esta tecnología, el estado del agua define algunas de las dificultades operacionales que la célula de combustible puede enfrentar mientras usted opera la pila de combustible durante algún tiempo bien. Por lo tanto, que eso es algo que tienes que ser consciente a menudo ya que entiendes esta tecnología cada vez más apreciarás estos matices asociados con el estado del agua. Pero sólo estoy alertándolo de que usted sabe que este tipo particular de pila de combustible opera por debajo de los 100 grados C típicamente y por lo tanto, significa que el agua está ahora en un estado líquido. El siguiente tipo de pila de combustible aquí es la pila de combustible alcalino y como se puede ver aquí opera entre 100 y 250 grados C. Y de aquí en adelante aquí en hacia abajo en esta tabla usted tiene celdas de combustible que están en funcionamiento progresivamente a temperaturas progresivamente más altas y por lo tanto, en todas estas células de combustible el agua es típicamente no en el estado líquido ok. Por lo tanto, es en forma de vapor que usted está tratando con agua a menos que usted la presurice, pero básicamente, está sentado en un estado de vapor. Por lo tanto, la celda de combustible alcalino es la siguiente a temperaturas aún más altas entre 160 y 220 grados C, usted tiene la celda de combustible ácido fosfórico. Entonces, esa es la temperatura aún más alta de la operación. Si usted va a 600 a 700 degree C hay algo llamado como la celda de combustible de carbonato fundido o más bien. Si seleccionas el carbonato fundido como tu electrolito el rango de operación de temperaturas que tienes que ir a operar es de 600 a 700 degree C. Y por último, llegas a la celda de combustible de óxido sólido donde estás mirando una temperatura de operación de 1000 grados C o más. Ahora, acabo de mencionar algunos nombres y he mencionado algunas temperaturas. Por lo tanto, es de interés entender por qué estos nombres dan lugar a estas temperaturas. Por lo tanto, lo primero son los nombres que les he mencionado, que ya sea que se trate de una célula de combustible de membrana de intercambio de protones o una célula de combustible alcalino o una célula de combustible de ácido fosfórico o una celda de combustible de carbonato fundido o células de combustible de óxido sólido todas estas celdas de combustible el nombre se refiere al material que ha sido seleccionado como el electrolito. Por lo tanto, en una celda de combustible de celda de membrana de electrolito de polímero, es un electrolito de polímero, electrolito a base de polímero, una celda de combustible alcalino utiliza iones OH tipo KOH de material como el electrolito. Usted tiene ácido fosfórico se utiliza en una célula de combustible ácido fosfórico, los iones de carbonato en la forma de carbonatos fundidos se utilizan como electrolitos en las células de combustible de carbonato fundido y finalmente, en las células de combustible de óxido sólido, usted tiene materiales de cerámica que tienen óxidos. Así, Yttrium estabilizada zirconia vamos a ver que Yttria estabilizada zirconia etcétera se utilizan como el electrolito. Por lo tanto, estas 4 5 celdas de combustible que he mostrado aquí difieren en el material que se ha utilizado como el electrolito y que también define el nombre de la pila de combustible. Bueno, eso te lleva a la siguiente pregunta de acuerdo. Entonces, ¿qué? Por lo tanto, usted ha seleccionado un electrolito diferente. ¿Por qué usted debe hacer una diferencia a la temperatura de la operación? Como te dije que completara el circuito tienes que tener iones viajando por el electrolito derecho. Por lo tanto, usted tiene electrones que viajan a través del circuito externo y tiene iones que viajan a través del electrolito. Ahora, cuando se dibuja la corriente del circuito cuando se dibuja la corriente que es efectivamente la tasa a la que se están dibujando electrones del circuito ok. Por lo tanto, tienes algo de carga, estás poniendo algo de carga ahí y digamos que es un circuito de 5 amp o algo así como que sabes que digamos que solemos no dibujar 5 amperios a pesar de que es un circuito de 5 amp que estamos dibujando mucho menos que eso. Así que, en cualquier caso, supongamos que estás dibujando medio amp. Por lo tanto, en medio amp se puede calcular cuántos coulombs por segundo es y por lo tanto, cuántos electrones por segundo está bien. Por lo tanto, una vez que se calcula cuántos electrones por segundo se requieren para manejar ese medio amp. Por lo tanto, la reacción tiene que ocurrir a ese ritmo. Por lo tanto, en otras palabras, los electrones tienen que ser generados en el ánodo y introducidos en el circuito externo a ese ritmo, los electrones tienen que llegar al cátodo y la misma velocidad y los electrones tienen que ser consumidos en el cátodo al mismo ritmo que sólo entonces usted no tiene una acumulación de electrones, sólo entonces usted tiene un flujo continuo de electrones. Ahora, sólo hablé de una liberación del ánodo viajando a través de la llegada del circuito externo al cátodo. Los iones también tienen que cruzar del ánodo al cátodo o cátodo al ánodo dependiendo del tipo de ión que veremos en breve, al mismo ritmo para asegurar que el circuito esté siempre completado. Si no se cruzan al mismo ritmo que usted tendrá una acumulación de carga significa que no hay suficientes iones que llegan para completar la reacción. Por lo tanto, los electrones llegan allí y están esperando a los iones. Los pocos que han llegado han completado la reacción que el resto de ellos están sentados a la espera de que vengan los iones. Si se sientan alrededor y esperan que estén acumulando carga si se acumulan cargo dejan más corriente en el circuito. Por lo tanto, es importante que los iones también se muevan a través del circuito a un ritmo aceptable. De hecho, al mismo ritmo, salvo que sepas mirando la carga del ion. Quiero decir después de que usted factor en la carga del ion tiene dos más la misma tasa. Por lo tanto, si es un ión de 2 menos, puedes tener la mitad de los iones que se mueven a medida que tienes electrones moviendo el circuito externo para que los cargos sean equilibrados. Pero el punto es que tienen que moverse. Ahora, resulta que en la mayoría de estos materiales que tienen algún ión que se está llevando a cabo la tasa a la que se puede mover el ión a través de ese material es dependiente de la temperatura. En otras palabras, la conductividad iónica de la mayoría de los electrolitos, la conductividad iónica de la mayoría de los electrolitos depende de la temperatura de su temperatura-dependiente. Y típicamente significa, típicamente se ve que si usted eleva la temperatura del electrolito entonces la conductividad iónica mejora bien de hecho, de esta manera en este contexto en este contexto es muy diferente de la conductividad electrónica. Si usted toma cualquier cable, cualquier conductor metálico que esté conduciendo electrones si usted eleva la temperatura de ese material típicamente aumentará en la resistencia porque aumenta el número de usted sabe colisiones que el electrón se enfrentará mientras trata de moverse a través de su conductor y por lo tanto, se ralentiza el electrón. Por lo tanto, típicamente esto se ve en la forma de mayor resistencia al flujo de electrones en el circuito externo. Así que, esto es lo que verás cuando tengas algún conductor metálico. En todos los conductores iónicos, es todo lo contrario. En los conductores iónicos, la vía de la conductividad iónica es tal que y el proceso es tal que si usted eleva la temperatura sucede más rápido. Por lo tanto, usted tiene una mejor conductividad a mayor velocidad para estos iones como a temperaturas más altas. Por lo tanto, esa es la razón por la que la elección del electrolito afecta la temperatura en la que usted está operando. La elección del electrolito afecta la temperatura a la que usted está operando porque sólo a esa temperatura este material puede conducir iones a una tasa apreciable. Por lo tanto, puede tomar una celda de combustible de óxido sólido y tratar de operarla a temperatura ambiente. Por lo tanto, los reactivos son los mismos que va a enviar el mismo reactivo en el ánodo y el correspondiente reactor en el cátodo. Por lo tanto, los reactivos no son diferentes que son los mismos independientes de la temperatura de operacion para una celda de combustible de oxido solido. Pero a la temperatura ambiente, la conductividad o la conductividad iónica del electrolito de óxido sólido será tan bajo con tantas órdenes de magnitud baja podría ser como que conoces 6 7 órdenes de magnitud inferior a lo que está disponible en el circuito externo que no puedes extraer ninguna corriente apreciable de ella; A pesar de que estás enviando suficientes reactivos en el lado del ánodo y los reactivos suficientes en el lado del cátodo.
Y a medida que aumenta la temperatura de las células de combustible de óxido sólido de forma gradual correspondientemente la conductividad iónica se eleva y cuando se llega a aproximadamente 1000 grados C de operación tiene suficiente conductividad iónica que coincide con lo que se requiere en el circuito y por lo tanto, se puede dibujar la corriente apreciable. Por lo tanto, se puede ver que la elección del electrolito impacta directamente la temperatura en la cual la celda de combustible puede operar principalmente porque impacta la conductividad iónica de ese electrolito como una función de la temperatura. (Vea el Tiempo de Slide: 28:49) En la tabla que usted ve aquí para las varias celdas de combustible que usted en este punto, sólo pongo las abreviaturas aquí abajo, pero corresponden directamente a los tipos de celdas de combustible que vimos anteriormente. Puedes ver aquí qué reacción ocurre en el ánodo o qué reactivos llegan al ánodo o qué son posibles reactantes que se pueden usar en el ánodo, cuál es el ión que se cruza en el electrolito y cuáles son los posibles reactivos que están disponibles para ti en el cátodo. Por lo tanto, si mira la celda de combustible PEM o la celda de combustible de ácido fosfórico de células de combustible PAFC, todas ellas son celdas de combustible donde el ión que se transfiere a través es el protón. H más ión, H más ión es un protón y ese es el ión que se está transfiriendo a través para permitir esto y así la conductividad del electrolito es el electrolito conduce protones. Se llama un conductor de protones y por eso a veces lo llaman célula de combustible de membrana de intercambio de protones ok. Así que, eso es un protón que es el ión H más. Y el reactivo que llega al ánodo es H2 y en el cátodo el reactivo que llega es O2, y la reacción una vez que se completa tiene agua de producto que se está expulsando del circuito de la celda de combustible en el lado del cátodo. Por lo tanto, esto es lo que sucede en una celda de combustible PEM o una celda de combustible de membrana de intercambio de protones. Si usted va a la celda de combustible alcalino como el nombre sugiere que es un ión OH menos que está involucrado en el proceso de completar la reacción y es el iónt viaja a través del electrolito ok. Por lo tanto, un ión OH menos está involucrado aquí. Por lo tanto, puede ver h