Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
การศึกษาเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออน
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
A study on Ion exchange membrane fuel cell
Year (A.D.)
1983
Document Type
Thesis
First Advisor
พิฑูร ตรีวิจิตรเกษม
Faculty/College
Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
ฟิสิกส์
DOI
10.58837/CHULA.THE.1983.451
Abstract
ในการศึกษาครั้งนี้ได้สร้างเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออน โดยใช้แผ่นแลกเปลี่ยนอิออนเป็นอิเลกโตรไลต์ ซึ่งมีตะแกรงสเตนเลสชุบด้วยพลาตินัมดำเป็นขั้วไฟฟ้า ทั้งนี้ใช้แกสไฮโดรเจน และออกซิเจนหรืออากาศที่ความดันหนึ่งบรรยากาศเป็นเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดส์ตามลำดับ การทดลองทำโดยการศึกษาการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออนภายใต้เงื่อนไขและภาวะการณ์ต่าง ๆ กัน ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าความหนาของแผ่นแลกเปลี่ยนอิออนและความเข้มข้นของกรดซัลฟุริกที่ใช้ปรับสถานะ ไม่มีผลต่อการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออน การปรับสมดุลแผ่นแลกเปลี่ยนอิออนด้วยกรดซัลฟุริกความเข้มข้น 1 โมลต่อลิตร, 3.85 โมลต่อลิตร และ 6 โมลต่อลิตร เมื่อนำมาใช้เป็นอิเลกโตรไลท์ในเซลล์เชื้อเพลิงจะทำให้ได้กำลังไฟฟ้ามากขึ้น โดยเฉพาะเมื่อปรับสมดุลด้วยกรดซัลฟุริกความเข้มข้น 1 โมลต่อลิตร ในกรณีที่เซลล์เชื้อเพลิงใช้แผ่นแลกเปลี่ยนอิออนที่ได้จากการปรับสถานะ ปรากฎว่ากำลังไฟฟ้าจากเซลล์เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น โดยช่วงของอุณหภูมิที่ใช้ในการทดลองอยู่ในช่วง 300 K -350 K ส่วนผลของอัตราการไหลของแกสไฮโดรเจนและแกสออกซิเจน ไม่มีผลต่อการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออน ยกเว้นกรณีที่ใช้อากาศเป็นตัวออกซิไดส์ พบว่าอัตราการไหลของอากาศที่เหมาะสม คือ 30 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาที ผลการทดลองต่อเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออนเข้าด้วยกัน ทั้งแบบอนุกรมและแบบขนาน แสดงให้เห็นว่าเป็นไปตามกฎการต่อเซลล์ไฟฟ้าทุกประการ ระบบเซลล์เชื้อเพลิงนี้มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานเคมีไปเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ในช่วง 37% ถึง 50% เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าใช้งานอยู่ในช่วง 0.6 โวลต์ ถึง 0.8 โวลต์ และค่าประสิทธิภาพแบบฟาราเดย์ของเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออนโดยเฉลี่ยเท่ากับ 91.89% ส่วนการทดสอบอายุการใช้งานของเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยน พบว่ากำลังไฟฟ้าของเซลล์ลดลงอย่างรวดเร็ว เพราะแผ่นแลกเปลี่ยนอิออนแห้งเนื่องจากขบวนการอิเลกโตรออสโมซิส
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
เจริญสมศักดิ์, พิษณุ, "การศึกษาเซลล์เชื้อเพลิงแบบแผ่นแลกเปลี่ยนอิออน" (1983). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 50871.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/50871