Experimente:
Einfache Einkammer-Brennstoffzelle im U-Rohr

Einkammersystem (einfache Brennstoffzelle ohne Diaphragma)
Dieses Funktionsmodell einer Brennstoffzelle verzichtet auf die räumliche Trennung der Elektrodenreaktionsräume mittels eines Diaphragmas oder einer Membran. Der Aufbau der Halbzellenpotentiale geschieht dennoch hinreichend, da die Oxonium-Ionen einen PE-Schlauch passieren müssen und somit eine kontrollierte Diffusion stattfindet. Die Kennlinie zeigt den für Brennstoffzellen typischen Verlauf.
Die Einkammer-Reaktion sollte nicht im Becherglas oder in dem beschriebenen Kammersystem durchgeführt werden, da dort die Halbzellen näher beieinander liegen und sich die Potentiale nicht einstellen können (die Zelle erreicht eine Leerlaufspannung von ca. 0,2 V).

Durchführung: Versuch 4

Bedingungen:
keine Membran
Elektrolyt: Kaliumhydroxidlösung (c = 1 mol/l)
Betriebsgase: Wasserstoff, Sauerstoff

Auswertung:
Kennlinie und Leistungskurve der Brennstoffzelle:

Bei 0,5 mA erreicht die Zelle mit 0,44 mW ihre maximale Leistung. Ein höherer Strom kann nicht entnommen werden, da die Kapazität der Elektrodenreaktion dann nicht mehr ausreicht. Der Betriebsbereich der Zelle liegt zwischen 0,1 und 0,5 mA. Die Zelle kann zwischen 0,4 und 0,5 mA gut betrieben werden, da in diesem Bereich die Spannung um ca. 0,15 V abfällt und die Leistung sich vergleichsweise wenig ändert.

Zum Vergleich der Versuchsreihen aller beschriebenen Modelle: Vergleich der Ergebnisse

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