Polttokennojen materiaalit

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Polttokenno on sähkökemiallinen laite, jossa polttoaineen kemiallinen energia muutetaan suoraan sähköenergiaksi. Lämpövoimakoneisiin verrattuna on polttokennojen hyötysuhde merkittävästi parempi. Polttokennoja tutkivia ja valmistavia yrityksiä on Yhdysvalloissa, Japanissa ja Euroopassa nykyisin useita. Polttokennojen laajan kaupallistamisen esteinä ovat kuitenkin toistaiseksi olleet niiden alhainen kestoikä ja korkea hinta. Uusien halvempien ja paremmin massatuotantoon soveltuvien materiaalien avulla on mahdollista ratkaisevasti parantaa polttokennojen kilpailukykyä. Tässä kiriallisuustutkimuksessa käsitellään eri polttokennotyyppien rakennetta, materiaaleille asetettavia vaatimuksia ja tutkimustarpeita. Ongelmallisin kennokomponenteista on katodi. Korkea paine ja lämpötila parantavat kennon toimintaa ja hyötysuhdetta. Samalla kuitenkin kennon käyttöikä lyhenee, koska katodin korroosionopeus lisääntyy jyrkästi. Myös suurimmat sähkökemialliset häviöt syntyvät katodilla. Polttokennoissa, joiden käyttölämpötila on matala (< 250 °C), on tyydyttävän toiminnan saavuttamiseksi yleensä käytettävä kalliita jalometallikatalyyttejä. Korkean lämpötilan kennoissa (> 600 °C) voidaan ilman jalometallikatalyyttejä saavuttaa hyvä suorituskyky. Näiden kennojen kehitys liityy läheisesti keraamisten materiaalien kehitykseen.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages74
ISBN (Print)951-38-3130-2
Publication statusPublished - 1988
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number851
ISSN0358-5085

Keywords

  • yfuel cells

Cite this

Reinikainen, M. (1988). Polttokennojen materiaalit. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 851
Reinikainen, Matti. / Polttokennojen materiaalit. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 74 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 851).
@book{4b0640a58f8d4e3183dccc2cb31ea956,
title = "Polttokennojen materiaalit",
abstract = "Polttokenno on s{\"a}hk{\"o}kemiallinen laite, jossa polttoaineen kemiallinen energia muutetaan suoraan s{\"a}hk{\"o}energiaksi. L{\"a}mp{\"o}voimakoneisiin verrattuna on polttokennojen hy{\"o}tysuhde merkitt{\"a}v{\"a}sti parempi. Polttokennoja tutkivia ja valmistavia yrityksi{\"a} on Yhdysvalloissa, Japanissa ja Euroopassa nykyisin useita. Polttokennojen laajan kaupallistamisen estein{\"a} ovat kuitenkin toistaiseksi olleet niiden alhainen kestoik{\"a} ja korkea hinta. Uusien halvempien ja paremmin massatuotantoon soveltuvien materiaalien avulla on mahdollista ratkaisevasti parantaa polttokennojen kilpailukyky{\"a}. T{\"a}ss{\"a} kiriallisuustutkimuksessa k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n eri polttokennotyyppien rakennetta, materiaaleille asetettavia vaatimuksia ja tutkimustarpeita. Ongelmallisin kennokomponenteista on katodi. Korkea paine ja l{\"a}mp{\"o}tila parantavat kennon toimintaa ja hy{\"o}tysuhdetta. Samalla kuitenkin kennon k{\"a}ytt{\"o}ik{\"a} lyhenee, koska katodin korroosionopeus lis{\"a}{\"a}ntyy jyrk{\"a}sti. My{\"o}s suurimmat s{\"a}hk{\"o}kemialliset h{\"a}vi{\"o}t syntyv{\"a}t katodilla. Polttokennoissa, joiden k{\"a}ytt{\"o}l{\"a}mp{\"o}tila on matala (< 250 °C), on tyydytt{\"a}v{\"a}n toiminnan saavuttamiseksi yleens{\"a} k{\"a}ytett{\"a}v{\"a} kalliita jalometallikatalyyttej{\"a}. Korkean l{\"a}mp{\"o}tilan kennoissa (> 600 °C) voidaan ilman jalometallikatalyyttej{\"a} saavuttaa hyv{\"a} suorituskyky. N{\"a}iden kennojen kehitys liityy l{\"a}heisesti keraamisten materiaalien kehitykseen.",
keywords = "yfuel cells",
author = "Matti Reinikainen",
year = "1988",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3130-2",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "851",
address = "Finland",

}

Reinikainen, M 1988, Polttokennojen materiaalit. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 851, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Polttokennojen materiaalit. / Reinikainen, Matti.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 74 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 851).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Polttokennojen materiaalit

AU - Reinikainen, Matti

PY - 1988

Y1 - 1988

N2 - Polttokenno on sähkökemiallinen laite, jossa polttoaineen kemiallinen energia muutetaan suoraan sähköenergiaksi. Lämpövoimakoneisiin verrattuna on polttokennojen hyötysuhde merkittävästi parempi. Polttokennoja tutkivia ja valmistavia yrityksiä on Yhdysvalloissa, Japanissa ja Euroopassa nykyisin useita. Polttokennojen laajan kaupallistamisen esteinä ovat kuitenkin toistaiseksi olleet niiden alhainen kestoikä ja korkea hinta. Uusien halvempien ja paremmin massatuotantoon soveltuvien materiaalien avulla on mahdollista ratkaisevasti parantaa polttokennojen kilpailukykyä. Tässä kiriallisuustutkimuksessa käsitellään eri polttokennotyyppien rakennetta, materiaaleille asetettavia vaatimuksia ja tutkimustarpeita. Ongelmallisin kennokomponenteista on katodi. Korkea paine ja lämpötila parantavat kennon toimintaa ja hyötysuhdetta. Samalla kuitenkin kennon käyttöikä lyhenee, koska katodin korroosionopeus lisääntyy jyrkästi. Myös suurimmat sähkökemialliset häviöt syntyvät katodilla. Polttokennoissa, joiden käyttölämpötila on matala (< 250 °C), on tyydyttävän toiminnan saavuttamiseksi yleensä käytettävä kalliita jalometallikatalyyttejä. Korkean lämpötilan kennoissa (> 600 °C) voidaan ilman jalometallikatalyyttejä saavuttaa hyvä suorituskyky. Näiden kennojen kehitys liityy läheisesti keraamisten materiaalien kehitykseen.

AB - Polttokenno on sähkökemiallinen laite, jossa polttoaineen kemiallinen energia muutetaan suoraan sähköenergiaksi. Lämpövoimakoneisiin verrattuna on polttokennojen hyötysuhde merkittävästi parempi. Polttokennoja tutkivia ja valmistavia yrityksiä on Yhdysvalloissa, Japanissa ja Euroopassa nykyisin useita. Polttokennojen laajan kaupallistamisen esteinä ovat kuitenkin toistaiseksi olleet niiden alhainen kestoikä ja korkea hinta. Uusien halvempien ja paremmin massatuotantoon soveltuvien materiaalien avulla on mahdollista ratkaisevasti parantaa polttokennojen kilpailukykyä. Tässä kiriallisuustutkimuksessa käsitellään eri polttokennotyyppien rakennetta, materiaaleille asetettavia vaatimuksia ja tutkimustarpeita. Ongelmallisin kennokomponenteista on katodi. Korkea paine ja lämpötila parantavat kennon toimintaa ja hyötysuhdetta. Samalla kuitenkin kennon käyttöikä lyhenee, koska katodin korroosionopeus lisääntyy jyrkästi. Myös suurimmat sähkökemialliset häviöt syntyvät katodilla. Polttokennoissa, joiden käyttölämpötila on matala (< 250 °C), on tyydyttävän toiminnan saavuttamiseksi yleensä käytettävä kalliita jalometallikatalyyttejä. Korkean lämpötilan kennoissa (> 600 °C) voidaan ilman jalometallikatalyyttejä saavuttaa hyvä suorituskyky. Näiden kennojen kehitys liityy läheisesti keraamisten materiaalien kehitykseen.

KW - yfuel cells

M3 - Report

SN - 951-38-3130-2

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Polttokennojen materiaalit

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Reinikainen M. Polttokennojen materiaalit. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 74 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 851).