Июнь 17th, 2013
КПД современных радионуклидных генераторов составляет ~6%, мощность— до нескольких сотен ватт, ресурс — до нескольких лет;электрохимические генераторы (ЭХГ) с водородно-кисло-родными топливными элементами (ТЭ) — применялись на пилотируемом аппарате «Джемени» (США) в 1963 г. Ресурс этрй энергоустановки — 14 сут. Мощность каждого из двух ЭХГ —640 Вт.В аппарате транспортной системы «Спейс — Шаттл» (США) имеется 3 ЭХГ каждый мощностью 10 кВт, ресурс при одном полете — 30 сут, число полетов — 50. КПД таких ЭХГ составляет 60—70%.ЭХГ целесообразно применять на пилотируемых аппаратах при уровне потребных мощностей до десятков киловатт и ресурсе работы до 1,5 мес.В топливном элементе (рис. 1.10) водород и кислород подаются раздельно в две газовые камеры, между которыми имеется электролитная камера, заполненная едким кали. Электролит отделен от газов двухслойными пористыми никелевыми электродами, причем крупные поры (диаметром 30—50 мкм) обращены к газу, а мелкие (диаметром 3—5 мкм) — к элект-ролиту. В материал электродов у крупных пор вкрапливают катализатор (например, платино-палладиевый порошок) для ускорения электрохимических процессов. Электролит заполняет мелкие поры. В крупных порах образуется мениск электролита. Его вытеканию препятствует давление газов (3-4-5)-105 Па, что превышает давление электролита на (0,3-0,4) • 105 Па. Такой перепад не может преодолеть капиллярные силы, и в порах создается устойчивая граница трех фаз: электролит — материал электродов — газ.На отрицательном электроде водород реагирует с гидро-ксильными группами электролита:Н2+20Н—*2Н20+2е-На положительном электроде газообразный кислород взаимодействует с водой электролита:(0,5)Q2+H2O+2e-+2OH-.Температура, при которой идет процесс, 360—370 или 470— 530 К в зависимости от концентрации водного раствора электролита.
