燃料電池　先端科学をのぞいてみよう

ハンフリー・ディヴィー

ディヴィーはイギリスの化学者です。19世紀初めころに電気分解によるカリウム、ナトリウム、カルシウム、バリウムなどの金属の単離に成功し、彼の名は広く知られるようになりました。さらに、塩酸は酸素を含まず、塩素が元素であることを発見しました。電磁気学で有名なファラデーは彼の指導を受けました。

鉛蓄電池

電気を取り出すときの鉛蓄電池全体の化学反応は下の式で表わされます。
　　Pb + 2H₂SO₄ + PbO₂ ----> 2PbSO₄ + 2H₂O
充電するときの化学反応は上の式の矢印が逆向きになった（左向き）方向に起こります。
鉛蓄電池の負極では
　　Pb + SO₄^2- ----> PbSO₄ + 2e^-
この式の中のe^-は電子を表わしています。
正極では
　　PbO₂ + 4H⁺ + SO₄^2- + 2e^- ----> PbSO₄ + 2H₂O
これら負極と正極の反応が組み合わさって、電池全体としては一番上の反応式で表わした反応が起こるのです。

鉛

Pbは鉛の元素記号です。
金属の仲間ですが、やわらかく鉛板は手で曲げられるほどです。鉛は鉛蓄電池として広く使われています。また、スズとの合金はハンダとして使われています。

ニッケル水素電池

電極で反応する物質としてニッケル化合物（NiOOH）と水素を用いた電池です。

リチウム電池

リチウム（Li）を電極物質として用いる電池です。リチウム電池は電圧が乾電池の約2倍あり、容量が大きい電池です。

太陽電池

太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変える電池をいいます。代表的な太陽電池としては、高純度の単結晶シリコンにリンやホウ素を混ぜたものがあります。

電解質

水などに溶けて溶液がイオン伝導性を示す物質を電解質といいます。

アルカリ

水に溶けると酸とは反対の性質を示す物質をいいます。

リン酸

H₃PO₄で表わされる、潮解性のある物質で水に容易にとけます。液体は粘性が大きく、無色透明です。

メタン

メタンはCH₄で表わされる最も簡単な構造の炭化水素（炭素原子と水素原子からできている化合物）です。無色無臭の可燃性気体です。

メタノール

メタノールはCH₃OHで表わされる最も簡単な構造のアルコールです。沸点が64.7℃の、室温では液体の無色の物質です。

ジメチルエーテル

ジメチルエーテルは左のような構造をもつ化合物です。
可燃性で常温では無色の気体です。

LPガス

LPガスは液化石油ガスの略です。プロパン、ブタンなど炭素を3つ、あるいは４つもった炭化水素の混合物を冷却または加圧して液化したものです。