2016年11月24日

寶特瓶裡的簡易燃料電池製作

最近啊,突然想玩燃料電池,跟生物一點關係都沒有。這個似乎已經是高中化學的內容了,想我以前還都沒學過哩。不過沒關係,以前沒學過,現在上網學一下就可以找到很多資料了,我看到有各種不同的作法,是我就要找最簡單的方法,比方說這個《簡易氫氣燃料電池車的實作及其探索活動》。

現在要做的這個燃料電池,是氫氣燃料電池。概念很簡單,一開始先把裝置拿來當電解裝置,接上外部電源後,陽極產生氧氣、陰極產生氫氣,把這些氣體收集起來,斷開外部電源,然後就可以成為燃料電池了。

在燃料電池的陽極處,氫氣放出電子,進行氧化的半反應。電子經過電極到外部負載(LED),然後到達陰極。陰極發生還原的半反應,氧氣、氫離子、電子,三個加一加合成水,只要有氫氣,就可以一直產電。

要做電池就要有電極,手邊沒有可用的電極怎麼辦,啊就拆電池的電極啊。(咦,為了做電池的電極而拆電池)

用尖嘴鉗把廢乾電池的外殼拆掉
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拆到最後,就可以拿到中間的碳棒,但是上頭還有很多膠,怎麼辦?就學這篇《綠色環保-- 簡易氫氧燃料電池》,用瓦斯噴槍烤一烤,再泡水連續幾次,通常殘留的東西就燒掉了,如果還沒弄掉,就拿菜瓜布刷一刷。這樣烤一烤處理,可以把堵住碳棒孔隙的膠弄掉。
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接著拿個瓶蓋,用尖剪刀鑽兩個洞,把碳棒鑽過去,再用熱熔膠把碳棒固定好,底部用不織布包起來,我又用了橡皮筋纏住。這裝置會先充當電解裝置,兩電極產生的氧氣和氫氣,會黏附在不織布上面。不用不織布也是可以,但是吸附的氣體就是一咪咪而已。
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接著寶特瓶裝水,放一些氫氧化鈉,不過一般家裡也不會放這種東西吧。所以可以改放小蘇打,不然就是食鹽,不過要放食鹽就不要太濃,重量百分濃度10%是可以的,太濃的話就會電解出氯氣,然後你吸了就會被毒到。這篇科展作品就是做到底要多濃?《你濃我濃,到底要多濃?─電解1A族、2A族金屬氯化物水溶液之性質探討


水裝滿、瓶蓋鎖上,接上電極開始通電(我是用變壓器改裝的,這篇裡製作的)。其實因為電極短、不織布也小,所以通電十幾秒也就夠了。會看到不織布上會有氣泡出現。
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接著就是把LED掛上電極,然後就亮了(ㄟ,看得出來嗎?)。
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對於如果只是純粹想要簡易實做的,材料可以更簡化,不需要用瓶蓋(因為還要用剪刀鑽洞,太麻煩)。可以拿個泡綿、棉花、衛生紙之類的,把碳棒固定在瓶口就好,甚至也不用寶特瓶,隨便杯子、袋子也都行。但如果要拿來做後續利用的探究活動,像這篇的實作,我就覺得非常好,還可以拿來推動車子往前跑哩。

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