資料紹介

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目的

水素を用いた燃料電池の仕組みを学ぶと同時に、電気分解,ファラデー第一法則を学ぶ
原理

燃料電池は、燃焼の化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置であり、基本的には、アノードとカソードの一対の電極、およびイオンの通路を形成する電解質によって構成されている。アノードに水素が供給されると、電極反応によって水素原子から電子が解放され、水素イオンを生じるとともに、電子は外部回路を経てカソードに到達する。この外部回路を通過する電子が外部に電力を供給するための電流を流す。他方、水素イオンは電解質中をアノードからカソードの方向へ移動し、カソードで電子及び外部から導入された酸素が結合して水を形成することになる。このようにして、原子とイオンの流れにより。燃料電池内の閉回路が形成される。燃料電池の反応式は次のように表すことができる。

アノード : H2 → 2H+ + 2e-

カソード : 1/2O2 +2H+ + 2e- → H2O

Total : 1/2O2 + H2 →H2O (ΔG = -237 kJ/mol)

E = −ΔG / nF →1.23 V (25 ℃)

ΔGは反...

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