Kennlinie und Wirkungsgrad von PEM-Brennstoffzelle und PEM-Elektrolyseur

	Artikel-Nr.: P2411100

Prinzip

In einem PEM-Elektrolyseur besteht der Elektrolyt aus einer für Protonen durchlässigen Membran und Wasser (PEM = Proton-Exchange-Membrane). Wenn eine Spannung angelegt wird, werden
Wasserstoff und Sauerstoff gebildet. Die PEM-Brennstoffzelle erzeugt elektrische Energie aus Wasserstoff und Sauerstoff. Die elektrischen Eigenschaften des Elektrolyseurs und der Brennstoffzelle können mit Hilfe einer aufgenommenen Strom-Spannungs-Kennlinie untersucht werden. Um den Wirkungsgrad zu bestimmen, werden die erzeugten Gase in kleinen Gasspeichern gesammelt. Es können dann die Gasmengen, die erzeugt oder verbraucht werden, einfach bestimmt werden.

Aufgaben

Nehmen Sie die charakteristische Kennlinie des PEM-Elektriseur auf.
Nehmen Sie die charakteristische Kennlinie der PEM-Brennstoffzelle auf.
Bestimmen Sie den Wirkungsgrad der PEM-Elektrolyseeinheit.
Bestimmen Sie den Wirkungsgrad der PEM-Brennstoffzelle.

Lernziele

Elektrolyse
Elektrodenpolarisation
Zersetzungsspannung
Galvanisches Element
Faradaysche Gesetze

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung nur in Englisch verfügbar)

Materialliste (Auszug)	Artikel	Menge
Netzgerät, universal	13500-93	1
PEM-Elektrolyseur	06748-00	1
Cobra4 Mobile-Link, Set inkl. Akkus, SD-Speicherkarte, USB-Kabel und Software measure	12620-55	1
PEM-Brennstoffzelle	06747-00	1
Cobra4 Sensor-Unit Weather: Luftdruck, Luftfeuchte, Lufttemperatur, Helligkeit, Höhe	12670-00	1
Gasbar	40466-00	1
Digitalmultimeter 2010	07128-00	2
Schaltkasten	06030-23	1
Schnell-Ladegerät für Metall-Hydrid-Akkus, 100...240 V	07930-99	1
Stoppuhr, digital, 1/100 s	03071-01	1
Wasser, destilliert 5 l	31246-81	1
Widerstand 10 Ohm 2%, 2 W, G1	06056-10	2
Widerstand 5 Ohm 5%, 2 W, G1	06055-50	1
Widerstand 2 Ohm 2%, 2 W, G1	06055-20	1
Widerstand 1 Ohm 2%, 2 W, G1	06055-10	2
Laborthermometer, -10...+100°C	38056-00	1
Verbindungsleitung, 32 A, 750 mm, rot	07362-01	1
Verbindungsleitung, 32 A, 750 mm, blau	07362-04	1
Kurzschlussstecker, schwarz	06027-05	2
Verbindungsleitung, 32 A, 500 mm, rot	07361-01	3
Verbindungsleitung, 32 A, 500 mm, blau	07361-04	2
Messzylinder 100 ml, PP transparent	36629-01	1
Schlauchklemme, b = 10 mm	43631-10	4
Spritzflasche, 500 ml, Kunststoff	33931-00	1
Laborbecher, Polypropylen, 250 ml	36013-01	1
Gummischlauch , Innen-d = 6 mm	39282-00	1
Schlauch-Verbinder, di = 3-5/6-10 mm	47517-01	2
Gummischlauch, Innen-d = 4 mm	39280-00	1
TESS expert CD-ROM Laboratory Experiments Physics, Chemistry, Biology, Applied Sciences	16502-42	1