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PaxiTech 燃料電池及び水素発生器教育用キット

キットの構成

直感的な水素発生器及び燃料電池セルキット-水素発生器により生成された水素と、周辺環境にある酸素を使用して電気を生成します。

貯水付水素溶解セル

呼吸燃料電池

25c㎡ MEA及び燃料電池コンポーネントの選択

DC電源 15V-3A

複数のレジスターテストベンチ

マノメーター

250ml フェーズセパレータ

ガスチューブ、クイックフィットコネクタ、バルブ

PaxiTech社の教育用キットを使用して、学生はファラデーの法則をデモンストーションすることができ、燃料電池及び水素発生器の分極曲線をプロットでき、それで燃料効率の計算、環境温度、湿度、電解質膜の厚み、Electrode Catalyst Loading 等が与える影響を調べることが出来ます。


解説

PaxiTech 燃料電池及び水素発生器教育用キットは、水を水素と酸素に電解し、水素/酸素燃料電池を動作させるための実験用キットです。
燃料電池及び水素発生装置の電流・電圧分極曲線など様々な種類の電気化学的な様子をこのキットでカバーすることが出来るほか、ファラデーの法則で水素発生の効率性を算出することが出来る完全なシステムです。
水電解は、電池または電気分解器から電流を流して観察することができ、陰極側では水素ガスが、陽極側では酸素が生成されます。
Anode:2H2O(l) → O2(g) + 4H+(l) + 4e-
Cathode:4H+(l) + 4e- → 2H2(g)
電気分解器効率は、供給された合計電気エネルギーの内の水素液体エネルギーのパーセンテージとして示されます。燃料電池は、水素及び酸素(周辺環境からの空気)から電気を作ります。ガス状の水素が陽極に供給され、陽子及び電子に酸化されます。陽子はプロトン導電性膜電解質を徹反面、電子は外部電気回路をとおり、陰極に抜けます。酸素が放出され、陰極に水が生成されます。
Anode:2H2(g) → 4H+(l) + 4e-
Cathode:4H+(l) + 4e- + O(g) → 2H2O(l)

燃料電池効率は、燃料電池により生成された電気エネルギーの消費された水素の液体エネルギーのパーセンテージで示されます。
学生は、水素発生器の特性及び燃料電池の分裂曲線をプロットすることが出来、空気の温度と湿度の影響などを含む、異なる条件による影響を観察することができます。異なる種類の電極接続アセンブリを購入することが出来るので、触媒分布の影響及びポリマー電解質膜の厚みが燃料電池の性質に与える影響を学習することが出来ます。


キットの内容

プラスチック電解槽セル(25c㎡)では、陽極側で酸素が水の中からぶくぶくと生成されます。陰極側では、水素ガスが生成され、セルの上部または下部のガスの出口から出てきます。不要なガスの出口を塞ぐために、プラスチック製のスクリューが用意されています。

プラスチック空気取り込み燃料電池(25c㎡)では、周辺環境の空気が、陽極側にある無数の穴から燃料電池にアクセスすることが出来ます。水素ガスは水素発生器により供給されます。セルは1つの水素ガス入り口及び出口があります。水素が均等に分離膜の全面に行き渡るように、多孔質な物質がキットに含まれています。

フェーズセパレータ/バブラーが250ml ガラスボトルで用意されています。電気分解器におより生成された水素がフェーズに運ばれ、ガスの流れを見ることが出来、水素ガスの中にある液状の水が除去されます。

燃料電池コンポーネント

  ・3層(触媒層/膜/触媒層)及び7層(3層の圧縮されたガス拡散層及びガスケット)
  メンブレインエレクトロードアセンブリ(MEA)
  ・ガス拡散レイヤー
  ・ガスケット物質

水素発生器メンブレインエレクトロードアセンブリ

  ・7層メンブレインエレクトロードアセンブリ

電源サプライ

  ・15V-3A

ミニテストベンチ

  ・異なる抵抗器、電流、電圧ディスプテイパネル

オプション

  ・電解槽セルを水素ガスタンクに変更可(20LN H2)
  ・酸素を使用の燃料電池は、異なるメンブレインエレクトロードアセンブリがあります。
   様々な電子カタリストローディング、ポリマー水素メインブレインの異なる厚み等