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Pila de combustible de hidruro metálico

Las pilas de combustible de hidruro metálico son una subclase de pilas de combustible alcalinas que han estado bajo investigación y desarrollo , [1] [2] [3] [4] [5] y se han ampliado con éxito en sistemas operativos. [6] [7] Una característica notable es su capacidad para unirse químicamente y almacenar hidrógeno dentro de la propia pila de combustible.

Pila de combustible de hidruro metálico de 1,5 kW

Características

Las pilas de combustible de hidruro metálico han demostrado las siguientes características: [8] [9] [10]

Actuación

Las áreas activas de los electrodos de las pilas de combustible de hidruro metálico se han ampliado de 60 cm 2 a 250 cm 2 , lo que permite ampliar los sistemas hasta 500 vatios. [11] La ampliación de las áreas activas de los electrodos también proporcionó capacidades para desarrollar pilas de pilas de combustible de mayor potencia, cada una con 1500 vatios de potencia. [6] Las pilas de combustible de hidruro metálico han alcanzado una densidad de corriente de 250 mA/cm 2 . [12] Para probar la durabilidad, las pilas de combustible se operaron con éxito durante más de 7000 horas. [12]

Sistemas operativos y aplicaciones.

Funcionamiento del sistema de pila de combustible de hidruro metálico de 1,0 kW

Durante las primeras fases del desarrollo del producto, se centró la atención en pilas de combustible individuales y pilas de pilas de combustible compuestas por varias pilas. Las aplicaciones objetivo incluían energía de respaldo crítica para aplicaciones militares y comerciales. [13] La siguiente fase fue diseñar y construir sistemas completos de pilas de combustible que pudieran llevarse fuera del laboratorio. Los sistemas iniciales de demostración de laboratorio de 50 vatios se integraron en sistemas portátiles de 50 vatios con un embalaje e interfaz más robustos. [12] Desarrollos adicionales tanto en la pila de pilas de combustible como en la integración del sistema permitieron operar y demostrar en público un sistema de 1,0 kW, completo con un inversor y almacenamiento de hidrógeno a bordo utilizando recipientes de almacenamiento de hidruro metálico. [6] [14] Se siguieron desarrollando sistemas de pilas de combustible de hidruro metálico para las necesidades de energía de campo de los soldados, lo que dio como resultado un sistema prototipo que cumplía con los requisitos de despliegue. [15] Junto con el desarrollo de productos, también hubo un enfoque en el desarrollo de capacidades para la fabricación y las pruebas. [16] Los sistemas de pilas de combustible de hidruro metálico se han integrado en sistemas de microrredes en bases militares para realizar pruebas y evaluaciones. [17] A pesar de los desafíos, [18] el ejército mantiene un interés activo en las pilas de combustible para una amplia gama de aplicaciones, incluidos vehículos aéreos no tripulados , vehículos submarinos autónomos , camiones ligeros , autobuses y sistemas de tecnología portátil . [19] [20] [21] [22] Continúa el desarrollo de sistemas de pilas de combustible de hidruro metálico para aplicaciones militares, con generación de hidrógeno a bordo y pilas de combustible de hasta 5,0 kW. [23] [24]

Ver también

Referencias

  1. ^ Chartouni, D.; Kuriyama, N.; Kiyobayashi, T.; Chen, J. (1 de septiembre de 2002). "Pila de combustible de hidruro metálico con capacidad intrínseca". Revista Internacional de Energía del Hidrógeno . 27 (9): 945–952. doi :10.1016/S0360-3199(01)00186-0. ISSN  0360-3199.
  2. ^ Wang, Chunsheng; Appleby, A. John; Cocke, David L. (2004). "Celda de combustible alcalina con almacenamiento de energía intrínseca". Revista de la Sociedad Electroquímica . 151 (2): A260. Código Bib : 2004JElS..151A.260W. doi : 10.1149/1.1640627 .
  3. ^ Wang, XH; Chen, Y.; Pan, HG; Xu, RG; Li, SQ; LX, Chen; Chen, CP; Wang, QD (20 de diciembre de 1999). "Propiedades electroquímicas del Ml (NiCoMnCu) 5 utilizado como ánodo de pila de combustible alcalina". Revista de Aleaciones y Compuestos . 293–295: 833–837. doi :10.1016/S0925-8388(99)00367-9.
  4. ^ Tanaka, H.; Kaneki, N.; Hara, H.; Shimada, K.; Takeuchi, T. (abril de 1986). "Ánodo poroso del sistema La—Ni en una pila de combustible alcalina". La Revista Canadiense de Ingeniería Química . 64 (2): 267–271. doi :10.1002/cjce.5450640216.
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  13. ^ Materiales para pilas de combustible . Gasik, Michael, 1962-, Instituto de Materiales, Minerales y Minería. Boca Ratón: Prensa CRC. 2008.ISBN​ 978-1-84569-483-8. OCLC  424570885.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace )
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  18. ^ "Las pilas de combustible no logran avanzar entre los militares". www.nationaldefensemagazine.org . Consultado el 24 de marzo de 2020 .
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  20. ^ "Chevrolet Silverado ZH2 es un camión militar de servicio pesado propulsado por pila de combustible". Automóvil . 2018-11-07 . Consultado el 25 de marzo de 2020 .
  21. ^ Judson, Jen (8 de agosto de 2017). "La tecnología de pilas de combustible de hidrógeno podría aportar sigilo a los vehículos del ejército". Noticias de defensa . Consultado el 25 de marzo de 2020 .
  22. ^ "La Fuerza Aérea demuestra el hidrógeno como fuente de combustible alternativa". Fuerza Aérea de EE.UU. 15 de febrero de 2018 . Consultado el 25 de marzo de 2020 .
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Enlaces externos