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Was passiert in einer Brennstoffzelle ??? Diese Frage lässt sich knapp beantworten: In einer Brennstoffzelle wird die Elektrolyse umgekehrt.

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Präsentation zum Thema: "Was passiert in einer Brennstoffzelle ??? Diese Frage lässt sich knapp beantworten: In einer Brennstoffzelle wird die Elektrolyse umgekehrt."—  Präsentation transkript:

1 Was passiert in einer Brennstoffzelle ??? Diese Frage lässt sich knapp beantworten: In einer Brennstoffzelle wird die Elektrolyse umgekehrt.

2 Geschichte Funktionsprinzip Formeln Anwendungsgebiete Verschiedene Arten von Brennstoffzellen

3 -1839 erste in Betriebnahme einer Brennstoffzelle durch den Physiker William Robert Groove -Funktionierte wie all anderen Brennstoffzellen auch -Zwei Platinplatten als Elektroden, umschlossen von zwei Glaszylindern -In den Zylindern Sauerstoff bzw. Wasserstoff -Schwefelsäure als Elektrolyt -Reihenschaltung mehrerer Brennstoffzellen um höhere Spannung zu erhalten -Grooves Erfindung wurde verkannt -Wiedergeburt in den 1950er Jahren für Raumfahrt und Militär -Zivile Nutzung erst in den letzten Jahren -Brennstoffzelle wurde kontinuierlich weiterentwickelt und Einsatzgebiete immer größer

4 Wenn sich an der Anode Wasserstoff und an der Kathode Sauerstoff befindet, wird ein Wasserstoffmolekül unter Abgabe von Elektronen in zwei Wasserstoffatome gespalten. Die Wasserstoff-Ionen, die dabei entstanden sind, können den Elektrolyten durchqueren und oxidieren an der Kathode mit Sauerstoff zu Wasser unter der Voraussetzung, das ihnen die zwei Elektronen wieder zugeführt werden. Da diese aber nicht den Elektrolyt durchqueren können, können sie über die Anode abgenommen, genutzt und dann an die Kathode abgegeben werden. Es fließt ein nutzbarer, elektrischer Strom. Dieser Prozess läuft kontinuierlich ab, solange ausreichend Wasserstoff und Sauerstoff an Anode und Kathode zur Verfügung stehen.

5 Anode: 2H 2(g) => 4H + + 4e - Kathode: O 2(g) + 4e - => 2 O 2- Gesamtreaktion: 2H 2(g) + O 2(g) => 2H 2 O (g)

6 Erstmals in den 1960er im Raumfahrtprogramm und später beim Apolloflug Dezentrale Energieversorgung Prototypen von PKW,Busse sowie Laptops sind in der Entwicklungsprozess Brennstoffzellen-Heizgeräte Flugzeuge

7 ElektrolytBetriebstemperaturWirkungsgradBrennstoffLadungstransportAnwendung KOH - Lösung60 – 90 °C60 %H 2 im ReinzustandOH - - Ionen Raumfahrt, Militärtechnik ElektrolytBetriebstemperaturWirkungsgradBrennstoffLadungstransportAnwendung Phosphorsäure160 – 200 °C40 %H 2 (Methan) (Methanol)H+H+ Fahrzeuge und Heizkraftwerke ElektrolytBetriebstemperaturWirkungsgradBrennstoffLadungstransportAnwendung Polymermembran60 – 100 °C60 %H 2 (Methan) (Methanol)H+H+ Fahrzeuge und Heizkraftwerke


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