燃料電池とボルタ電池

燃料電池

　水素などの還元剤と酸素などの酸化剤を外部から供給し、化学エネルギーを直接電気エネルギーとしてとり出す装置を燃料電池といいます。

　電極には白金触媒をつけた多孔質(たこうしつ)の黒鉛などを用います。電解液には、リン酸H3PO4aqや水酸化ナトリウムKOH aqを用いたものなどがあります。

 

リン酸型

(－) H2 | H3PO4aq | O2 (＋)

正極　O2＋4H+＋4e-→2H2O

負極　2H2→4H+＋4e-

全体　2H2＋O2→2H2O

 

アルカリ電解質型

(－) H2 | KOHaq | O2 (＋)

正極　O2＋2H2O＋4e-→4OH－

負極　H2＋2OH－→2H2O＋2e-

全体　2H2＋O2→2H2O

 

　自動車用や家庭用、オフィス用など、様々な種類の燃料電池が開発されています。都市ガスからつくった水素を利用する燃料電池が普及していて、燃料電池の使用時に発生する排熱も給湯や冷暖房に利用されます。

ボルタ電池

　1800年、イタリアのボルタによって発明された電池です。希硫酸H2SO4に亜鉛板と銅板を浸して導線でつないだ電池です。

正極　2H+＋2e-→H2

負極　Zn→Zn2+＋2e-

全体　Zn＋2H+→Zn2+＋H2

 

　ボルタ電池は起電力がすぐに低下し、実用的ではありません。