연료전지와 태양전지
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작성일 22-11-21 03:54
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이 값은 표준상태에서 연료전지의 어떤 potential이 최대로 되는 것인가를 나타낸 다.
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좀더 자세히 원리를 살펴보면,
각 전극에서 일어나는 reaction 식과 총 reaction 식은 다음과 같다.
수소가 연소되어 열을 얻는 것과 같이 수소의 에너지 함량(여기의 reaction Enthalpy는 연소 Enthalpy 또는 Heat value, Lower Heating Valve(LHV))이 연료전지의 전기에너지로 모두 전환되지는 않는다.연료전지와 태양전지에 관련되어 설명하고 있다. 이 Potential E0는 평형상태, 즉 전류가 흐르지 않는 상태에서의 standard reversible cell potential이다.연료전지와태양전지 , 연료전지와 태양전지공학기술레포트 , 연료전지와 태양전지
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다.
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(ℓ) ΔG。298〓-237.19 kJ/mol
여기에서 ΔG。298가 음의 값을 나타내는 것은 시스템으로부터 에너지를 방출하는 것을 의미한다.
Anode : H2(g) → 2H+ + 2e- (1)
Cathode : 1/2O2(g) + 2H+ + 2e- → H2O(ℓ) (2)
총reaction 식 : H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(ℓ)
하나의 화학reaction 에서 얻어지는 최대 에너지는 Gibbs 자유에너지 alteration(변화) ΔG와 관계가 있다
ΔG〓ΔH - TΔS Gibbs-Helmholtz Eq. (1)
여기에서 ΔH : reaction Enthalpy alteration(변화) , ΔS : reaction Entropy alteration(변화) , T : 절대온도(K)이다. n을 reaction 식당 교환되는 전자의 수라고 하면 아래의 식으로부터 평형상태에서의 Cell Potential을 얻을 수 있다
ΔG。〓-nFE0
E0 〓ΔG/(nF) (2)
여기에서 n〓2, F〓96487 C/mol(Faraday`s Constant)이고 E0〓1.229V이다. reaction Enthalpy가 완전하게 전지에너지로 전환되는 것은 …(drop)
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연료전지와 태양전지에 대해서 설명하고 있다. 25℃의 온도와 1atm의 가스압력에서 수소와 산소가 reaction 할 때의 Gibbs 자유에너지 alteration(변화) ΔG。298은 다음과 같다.
