CELDA DE COMBUSTIBLE ALCALINA NOVEDOSA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención presente se refiere a celdas de combustible y más específicamente a celdas de combustible alcalinas de inicio instantáneo Ovonic. Las celdas de combustible actuales utilizan electrodos que resuelven las principales barreras presentes en la tecnología de celdas de combustible modernas, usando materiales que no contienen metales nobles costosos y operan a temperatura ambiente. Particularmente, las celdas de combustible de inicio instantáneo de la presente invención tienen ánodos que se forman a partir de materiales de almacenamiento de hidrógeno. Los materiales . de almacenamiento de hidrógeno no solamente almacenan hidrógeno, sino también tienen excelente actividad catalítica para la formación de hidrógeno atómico a partir de hidrógeno molecular y también tienen actividad catalítica superior hacia la formación de agua a partir de iones hidrógeno e iones hidroxilo. Además de tener capacidades catalíticas sobresalientes, los materiales también tienen resistencia a la corrosión superior hacia el electrolito alcalino de la celda de combustible. Estas características permiten excepcionalmente a las actuales celdas de combustible iniciar instantáneamente, usarse en un amplio rango de temperaturas (-20 a 150°C) , y aceptar energía recapturada operando al revés como un electrolizador,
eliminando así, la necesidad de un elemento de calentamiento externo o batería. En esta forma, los inventores presentes han proporcionado una nueva generación de celdas de combustible que requisita los problemas que han incomodado la tecnología desde su principio. La presente solicitud describe por primera vez celdas de combustible que superan la mayoría de los impedimentos a la utilización extensa de dichas celdas de combustible. Principalmente, los inventores de la presente han resuelto las barreras principales presentes en la tecnología de celda de combustible moderna, usando materiales que no contienen metales nobles costosos en los electrodos de los mismos. Estas barreras incluyen: capacidades de almacenamiento de hidrógeno, condición de actividad catalítica, conductividad iónica, resistencia a la corrosión, y aumentada resistencia hacia el efecto de envenenamiento de diferentes gases. Adicionalmente estos materiales deben ser bajos en costo, no contienen metales nobles, de manera que las ' celdas de combustible pueden utilizarse ampliamente. Los ánodos que están presentes en las celdas de combustible tienen propiedades catalíticas inherentes y capacidad de almacenamiento de hidrógeno (permitiendo por el inicio instantáneo) usando materiales activos que no contienen metales nobles. Las celdas de combustible son capaces de inicio instantáneo y pueden almacenar energía recapturada a
partir de procesos tales como el frenado regenerativo. Los materiales son recios y resistentes al veneno. Los electrodos son fáciles de producir, por técnicas de producción de bajo costo probadas, tales como aquellas actualmente empleadas en la producción de baterías Ovonic Ni-MH. El carbono se elimina a partir del ánodo, en donde en la técnica anterior tiende a oxidarse en dióxido de carbono, ayudando así a eliminar el envenenamiento de carbonato del electrolito de la celda de combustible. Los materiales de almacenamiento de hidrógeno del ánodo son suficientemente densos para bloquear la entrada del dióxido de carbono al electrolito por medio de la corriente de combustible de hidrógeno, pero permite que pase el hidrógeno, actuando como una bomba de hidrógeno. Las celdas de combustible presentes tienen eficiencia aumentada y disponibilidad de potencia (voltaje y corriente más altos) y una mejora dramática en el rango de temperatura de operación (de -20 a 150°C) . El sistema de celda de combustible de la invención presente permite la utilización extensa de las celdas de combustible en todos los sectores del mercado de producción/consumo de energía, fomentado adicionalmente con eso la realización de una economía basada en hidrógeno. Una infraestructura para dicha economía basada en hidrógeno se describe en la Solicitud Norteamericana No. de Serie 09/444,810, intitulada "A Hydrogen-based Ecosystem" presentada el 22 de noviembre de 1999 para Ovshinsky, et al
(la solicitud '810), la cual se incorpora en la presente para referencia. Esta infraestructura, a su vez, se hace posible por aleaciones para almacenamiento de hidrógeno que han remontado las barreras químicas, físicas, electrónicas y catalíticas que hasta ahora se han considerado insolubles. Estas aleaciones se describen completamente en la Solicitud de Patente Norteamericana copendiente No. de Serie 09/435,497, intitulada "High Storage Capacity Alloys Enabling a Hydrogen-based Ecosystem" presentada el 6 de noviembre de 1999 para Ovshinsky et al. (la solicitud 97) que se incorpora por la presente para referencia. Conforme se expande la población del mundo y aumenta su economía, las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono están calentando la tierra ocasionando el cambio de clima. Sin embargo, el sistema de energía global se aleja continuamente de los combustibles ricos en carbono cuya combustión produce el gas perjudicial. Los expertos dicen que los niveles atmosféricos de dióxido de carbono pueden ser el doble de los de la era pre-industrial al final del siguiente siglo, pero también dicen que los niveles siguen mucho más altos excepto por una tendencia hacia los combustibles inferiores en carbono que ha continuado por más de 100 años. Además, los combustibles fósiles ocasionan contaminación y son un factor causativo en los conflictos militares estratégicos entre las naciones. Además, los costos
fluctuantes de la energía son una fuente de inestabilidad económica mundial. En los Estados Unidos se estima, que la tendencia hacia combustibles inferiores en carbono combinados con mayor eficiencia de energía ha, desde 1950, reaucido en aproximadamente la mitad la cantidad de carbono arrojado por cada unidad de producción económica. Así, la del descarbonización del sistema de energía es el hecho sencillo más importante que surge desde los últimos 20 años de análisis del sistema. Se ha predicho que esta evolución producirá un sistema de energía libre de carbono al final del siglo 21. La invención actual es otro producto que es esencial para cortar ese periodo a un asunto de años. En corto plazo, el hidrógeno se usará en celdas de combustible para carros, camiones y plantas industriales, justo como ya proporciona potencia para orbitar naves espaciales. Pero, con los problemas de almacenamiento e infraestructura resueltos
(ver la solicitudes x810 y 497), el hidrógeno también proporcionará un combustible libre de carbono general para cubrir todas las necesidades de combustible. Ahora ha ocurrido un cambio dramático, en el cual los problemas del calentamiento global y cambio climático se reconoce ahora y se están haciendo esfuerzos para resolverlos. Por lo tanto, es alentador que algunas de las compañías de petróleo más grandes del mundo establezcan ahora
que desean ayudar a resolver estos problemas. Un número de programas utilitarios americanos prometen encontrar formas para reducir el daño hecho a la atmósfera por sus plantas de potencia. DuPont, la firma química más grande del mundo, declaró aún que reduciría voluntariamente sus emisiones de gases de invernadero a 35% de su nivel en 1990 dentro de una década. La industria automotriz, que es un contribuyente sustancial a las emisiones de gases de invernadero y otros contaminantes (a pesar de sus reducciones específicas vehiculares en emisiones) , ha realizado ahora que el cambio es necesario como se evidencia por sus vehículos eléctricos e híbridos. El hidrógeno es el "combustible final", de hecho, se considera ser "EL" combustible para el futuro. El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo (sobre 95%) . El hidrógeno puede proporcionar una fuente limpia, inagotable de energía para nuestro planeta que puede producirse por diversos procesos. Utilizando las invenciones del - cesionario objeto, el hidrógeno puede almacenarse y transportarse en forma de estado sólido en camiones, trenes, botas, barcazas, etc. (ver las solicitudes ?810 y '497). Una celda de combustible es el dispositivo de conversión de energía que convierte directamente la energía de un gas suministrado en una energía eléctrica. Los investigadores han estado estudiando activamente las celdas
de combustible para utilizar la alta eficiencia de generación de energía potencial de las celdas de combustible. La unidad base de las celdas de combustible es una celda que tiene un ánodo, un cátodo y un electrolito apropiado. Las celdas de combustible tienen muchas aplicaciones potenciales tales como suministrar potencia para la transportación de vehículos, reemplazar turbinas de vapor y aplicaciones de suministro de potencia de todo tipo. A pesar de su aparente simplicidad, muchos problemas han evitado el uso extenso de las celdas de combustible. Actualmente la mayoría del enfoque R & D de la celda de combustible está en las celdas de combustible P.E.M (Membrana de Intercambio de Protones) . La celda de combustible P.E.M. sufre de relativamente baja eficiencia de conversión y tiene muchas otras desventajas. Por ejemplo, el electrolito para el sistema es ácido. Así, los catalizadores de metal noble son los únicos materiales activos útiles para los electrodos del sistema. Desafortunadamente, no solamente los -metales nobles son costosos, también son susceptibles de envenenamiento por muchos gases, y específicamente monóxido de carbono (CO) . También, debido a la naturaleza acida de la celda de combustible de P.E.M. el resto de los materiales de construcción de la celda de combustible necesitan ser compatibles con dicho ambiente, que de nuevo se agrega al costo de la misma. La membrana de intercambio de protones en
sí misma es bastante cara, y debido a su baja conductividad a temperaturas debajo de 80°C, limita inherentemente el funcionamiento de potencia y rango de temperatura operacional de la celda de combustible P.E.M. (la PEM es casi no funcional a temperaturas bajas, a diferencia de la celda de combustible de la presente invención) . También, la membrana es sensible a altas temperaturas, y comienza a suavizar a 120 °C. La conductividad de la membrana depende del agua y se seca a temperaturas superiores, ocasionando así la falla de las celdas. Por lo tanto, existen muchas desventajas para la celda de combustible P.E.M. Que la hace algo indeseable para el uso comercial/de consumidor. La celda de combustible alcalina convencional tiene algunas ventajas sobres las celdas de combustible P.E.M. porque tienen eficiencias de operación superiores, usan materiales de construcción menos caros, y no necesitan de membranas caras. La celda de combustible alcalina tiene también relativamente superior conductividad iónica en el electrolito, por lo tanto tiene una capacidad de potencia mucho mayor. Mientras que la celda de combustible alcalina convencional es menos sensible a la temperatura que la celda de combustible PEM los materiales activos de platino de los electrodos de la celda de combustible alcalina convencional se vuelven muy ineficientes a bajas temperaturas. Desafortunadamente, las celdas de combustible alcalinas
convencionales sufren aún de algunas desventajas. Por ejemplo, las celdas de combustible alcalinas convencionales usan aún catalizadores de metales nobles caros en ambos electrodos, los cuales, como en la celda de combustible P.E.M. son susceptibles a envenenamiento contaminante gaseoso. La celda de combustible alcalina convencional es también susceptible a la formación de carbonatos a partir del C02 producido por la oxidación de los sustratos de carbono de ánodo o introducidos por medio de impurezas en el combustible y aire usados en los electrodos. Esta formación de carbonato obstruye la superficie del electrolito/electrodo y reduce/elimina la actividad del mismo. La invención descrita en la presente elimina este problema del ánodo. Las celdas de combustible, como las baterías, operan utilizando reacciones electroquímicas. A diferencia de una batería en la cual la energía química se almacena dentro de la celda, las celdas de combustible se suministran generalmente contrastantes fuera de las celdas. Excepto la falla de los electrodos, siempre y cuando el combustible, preferentemente el hidrógeno, y oxidante, típicamente aire u oxígeno, se suministren y los productos de reacción se eliminen, la celda continua operando. Las celdas de combustible ofrecen un número de ventajas importantes sobre las máquinas de combustión interna o sistemas generadores. Estas incluyen eficiencia
relativamente alta, operación ambientalmente limpia especialmente cuando se utiliza hidrógeno como un combustible, alta confiabilidad, pocas partes que se mueven, y operación silenciosa. Las celdas de combustible son potencialmente más eficientes que otras fuentes de potencia convencionales basadas en el ciclo de Carnot. Los componentes principales de una celda de combustible típica son el ánodo para la oxidación de hidrógeno y el cátodo para la reducción de oxígeno, ubicándose en una celda que contiene un electrolito (tal como una solución electrolítica alcalina) . Típicamente, los reactivos tales como hidrógeno y oxígeno, se alimentan respectivamente a través de un ánodo y cátodo poroso y se ponen en contacto de superficie con la solución electrolítica. Los materiales particulares utilizados para el cátodo y el ánodo son importantes puesto que deben actuar como catalizadores eficientes para las reacciones que ocurren. En una celda de combustible alcalina, la reacción en el ánodo ocurre entre el combustible de hidrógeno y los iones hidroxilo (OH") presentes en el electrolito, que reaccionan para formar agua y liberan electrones: H_ + 20H ? 2H0 + 2e~ En el cátodo, el oxígeno, agua, y electrones reaccionan en la presencia del cátodo catalizador para reducir el oxígeno y
formar iones hidroxilo (OH") : 02 + 2HO + 4e" ? 40H" El flujo de electrones se utiliza para proporcionar energía eléctrica para una carga conectada externamente al ánodo y cátodo. Debe notarse que se requiere que el ánodo catalizador de la celda de combustible alcalina haga más que catalizar la reacción de los iones H+ con los iones OH" para producir agua. Inicialmente el ánodo debe catalizar y acelerar la formación de los iones H+ y e" a partir del H2. Esto ocurre por medio de la formación de hidrógeno atómico a partir de hidrógeno molecular. La reacción total puede verse como (en donde M es el catalizador) : M + H2 -» 2MH ? M + 2H+ + 2e". Así el ánodo catalizador no solamente debe catalizar eficientemente la formulación de agua en la interfase del electrolito sino que también debe disociar eficientemente el hidrógeno molecular en hidrógeno iónico. Usando material de ánodo convencional, el hidrógeno disociado es de transición y los átomos de hidrógeno pueden recombinarse fácilmente para formar hidrógeno si no se usan muy rápidamente en la reacción • de oxidación. Con los materiales de ánodo para el almacenamiento de hidrógeno de las celdas de combustible de inicio instantáneo de la invención, el hidrógeno se atrapa en forma de hidruro tan pronto como se crea, y después se usa como se necesite para proporcionar potencia.
Además de ser catalíticamente eficiente en ambas interfases, el material catalítico debe ser resistente a ia corrosión por el electrolito alcalino. Sin dicha resistencia a la corrosión, el electrodo se colapsaría rápidamente ante el ambiente áspero y la celda perdería rápidamente la eficiencia y moriría. Un ánodo catalizador de la celda de combustible de la técnica anterior es platino. El platino, a pesar de sus buenas propiedades catalíticas no es muy adecuado para uso a amplia escala comercial, un catalizador para ánodos de celda de combustible, debido a su muy alto costo. También, los catalizadores de metal noble como el platino, no pueden también soportar la contaminación por las impurezas contenidas normalmente en la corriente de combustible de hidrógeno. Esas impurezas pueden incluir monóxido de carbono que puede estar presente en el combustible de hidróqeno o los contaminantes contenidos en el electrolito tales como las impurezas contenidas normalmente en el agua no tratada incluyendo calcio, magnesio, hierro y cobre. Los contaminantes anteriores pueden ocasionar lo que se refiere comúnmente como un efecto de "envenenamiento". El envenenamiento ocurre en donde los sitios catalíticamente activos del material se ennegrecen e inactivan por especies venenosas contenidas invariablemente en la celda de combustible. Una vez que los sitios catalíticamente activos
se inactivan, ya no están disponibles para actuar como catalizadores para la eficiente reacción del hidrógeno en el ánodo. Por lo tanto la eficiencia catalítica del ánodo se reduce puesto que el número total de sitios catalíticamente activos disponibles se disminuye significativamente por envenenamiento. Además, la disminución de la actividad catalítica resulta en el aumentado sobre voltaje del ánodo y en consecuencia la celda es mucho menos eficiente agregándose significativamente a los costos de operación. El sobrevoltaje es la diferencia entre el potencial de electrodo y su valor de equilibrio, el significado físico del sobrevoltaje es el voltaje requerido para superar la resistencia al paso de la corriente en la superficie del ánodo (resistencia a la transferencia de carga) . El sobrevoltaje representa una pérdida de energía indeseable que se agrega a los costos de operación de la celda de combustible. En trabajo relacionado, la Patente Norteamericana NO. 4,623,597 ("la patente x597") y otras en su linaje, la descripción de las cuales se incorpora en la presente para referencia, uno de los inventores actuales, Stanford R. Ovshinsky, describió materiales para almacenamiento de hidrógeno y multicomponentes desordenados para uso como electrodos negativos en celdas electroquímicas por primera vez. En esta patente, Ovshinsky describe como pueden diseñarse materiales desordenados (es decir, diseñados
atómicamente) para aumentar grandemente las características de almacenamiento de hidrógeno y reversibilidad. Dichos materiales desordenados son amorfos, microcristalinos, orden de rango intermedio, y/o policristalinos (careciendo de orden de composición de rango largo) en donde el material policristalino incluye modificación y desorden de topología, de composición, de traducción y de posición. La estructura de los materiales activos de estos materiales desordenados consiste de una matriz hueca de uno o más elementos y modificadores incorporados dentro de esta matriz huésped. Los modificadores mejoran el desorden de los materiales resultantes y crean así un número y espectro mayor de sitios catalíticamente activos y sitios para almacenamiento de hidrógeno . Los materiales de electrodo desordenados de la patente ?597 se formaron a partir de elementos de peso ligero, de bajo costo por cualquier número de técnicas, que aseguraron la formación de fases metastables sin equilibrio Principalmente resultando en las altas densidades de energía y potencia y bajo costo. El material desordenado de alta densidad de energía, bajo costo, resultante permitió utilizar las baterías más ventajosamente como baterías secundarias, pero también como baterías primarias. El diseño de la estructura local y el orden químico de los materiales de la patente 597 fue de gran importancia
para lograr las características deseadas. Las características mejoradas de los ánodos de la patente '597 se lograron manipulando el orden químico local y en consecuencia el orden de estructura local por la incorporación de elementos modificadores seleccionados dentro de una matriz huésped para crear un material desordenado deseado. El desorden permite grados de libertad, de tipo y de número, dentro de un material, que no están disponibles en los materiales convencionales. Estos grados de libertad cambian dramáticamente el ambiente físico, estructural, químico y electrónico del material. El material desordenado de la patente x597 tiene configuraciones electrónicas deseadas que resultan en un gran número de sitios activos. La naturaleza y número de los sitios de almacenamiento se diseño independientemente de los sitios catalíticamente activos. Los modificadores multiorbítales, por ejemplo elementos de transición, proporcionaron un número grandemente aumentado de sitios de almacenamiento debido a diversas configuraciones de enlace disponibles, resultando así en un aumento en la densidad de energía. La técnica de modificación proporciona especialmente materiales sin equilibrio que tienen diversos grados de desorden proporcionando configuraciones de enlace únicas, traslapamiento orbital y en consecuencia un espectro de sitios de enlace. Debido a los diferentes grados de traslapamiento orbital y la estructura
desordenada, una cantidad insigmficativa de rearreglo estructural ocurre durante los ciclos de carga/descarga c periodos restantes entre los mismos que resultan en ciclos largos y vida en el anaquel. La batería mejorada de la patente x597 incluye materiales de electrodo que tiene ambientes químicos locales diseñados para la carga electroquímica de alto rendimiento y descarga eficiencia y alta salida de carga eléctrica. La manipulación del ambiente químico de los materiales fue posible debido a la utilización del huésped de matriz que puede, de acuerdo con la patente ?597, modificarse químicamente con otros elementos para crear una densidad grandemente aumentada de sitios electrocatalíticamente activos y sitios para almacenamiento de hidrógeno. Los materiales desordenados de la patente 597 se diseñaron para tener configuraciones electrónicas inusuales, que resultaran de las diversas interacciones tridimensionales de los átomos constituyentes y sus diversos orbitales. El desorden vino de las relaciones de composición, posición y traslación de los átomos. Los elementos seleccionados se utilizaron para modificar adicionalmente el desorden por su interacción con estos orbitales para crear los ambientes químicos locales deseados. La topología interna que se genero por estas configuraciones también permitió la difusión selectiva de los
átomos e iones. La invención que se describió en la patente ?597 hizo estos materiales ideales para el uso especificado puesto que uno podía controlar independientemente el tipo y número de sitios para almacenamiento y catalíticamente activos. Todas las propiedades anteriores hicieron no solamente una importante diferencia cuantitativa, sino cambiaron cualitativamente los materiales de manera que surgieron nuevos materiales únicos. El desorden puede ser de una naturaleza atómica en la forma de desorden de composición o de configuración proporcionado a través de la masa del material o en regiones numerosas del material. El desorden puede introducirse también creando fases microscópicas dentro del material que imitan el desorden de composición o de configuración a nivel atómico en virtud de la relación de una fase con otra. Por ejemplo, pueden crearse materiales desordenados introduciendo regiones microscópicas de un tipo o tipos diferentes de fases cristalinas, o introduciendo regiones de una fase o fases amorfas, o introduciendo regiones de una fase o fases amorfas además de regiones de una fase o fases cristalinas. Las interfases entre estas diversas fases pueden proporcionar superficies que son ricas en ambientes químicos locales que proporcionan numerosos sitios deseables para el almacenamiento de hidrógeno electroquímico. Estos mismos principios pueden aplicarse dentro de
una fase de estructura sencilla. Por ejemplo, se introduce desorden de composición dentro del material el cual puede alterar radicalmente el material en una forma planeada para lograr resultados importantes mejorados y únicos, usando los principios de desorden de Ovshinsky a una escala atómica o microscópica. Hasta ahora nadie sino Ovshinsky (en la Patente Norteamericana No. 4,487,818 la descripción de la cual se incorpora en la presente para referencia) ha empleado los principios de Ovshinsky del diseño atómico para diseñar materiales que adelantan únicamente y dramáticamente la técnica de la celda de combustible. Específicamente existe una necesidad de materiales que permitan que las celdas de combustible operen en un amplio rango de temperaturas de manera que dicha celda de combustible será expuesta al uso del consumidor común. Existe también una necesidad de materiales que permitan correr la celda de combustible al revés como un electrolizador para utilizar/almacenar la energía recapturada. Finalmente existe una necesidad en la técnica de materiales que permitan iniciar instantáneamente la celda de combustible proporcionando una fuente interna de combustible. Uno de los materiales necesitados es un material de ánodo para almacenamiento de hidróqeno barato que sea altamente catalítico para la disociación del hidrógeno molecular en la formación de agua a partir de hidrógeno e
iones hidroxilo así como ser resistente a la corrosión del electrolito, resistente al envenenamiento contaminante a partir de la corriente reactivo y capaz de trabajar en un amplio rango de temperaturas. También se necesita un material catalítico sin metal noble para ser usado en conjunción con los materiales para almacenamiento de hidrógeno de la invención presente para mejorar la disociación del hidrógeno y la oxidación del hidrógeno. El objeto de la invención presente es una celda de combustible que tiene la habilidad para iniciar instantáneamente y puede aceptar la energía recapturada tal como la del frenado regenerativo operando al revés como un electrolizador. Las celdas de combustible de inicio instantáneo tienen eficiencia y disponibilidad de potencia aumentada (mayor voltaje y corriente) y una mejora dramática en el rango de temperatura de operación (-20 a 150°C) . La celda de combustible emplea un material activo de ánodo que tiene capacidad para almacenamiento de hidrógeno. El material activo de ánodo es una aleación para almacenamiento de hidrógeno que tiene excelente actividad catalítica para la formación de hidrógeno atómico a partir de hidrógeno molecular, actividad catalítica sobresaliente hacia la formación de agua a partir de iones hidrógeno en iones hidroxilo, y tiene resistencia a la corrosión excepcional hacia el electrolito alcalino de una senda de combustible
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alcalino. El material activo de ánodo es también de bajo costo, no contiene materiales nobles. Los materiales son recios y resistentes al veneno. Los electrodos son fáciles de producir, por técnicas de producción de bajo costo probadas. El ánodo elimina el uso del carbono en eso, ayudando así a eliminar el envenenamiento por carbonato de la celda de combustible . Las aleaciones para almacenamiento de hidrógeno activas de ánodo útiles en las celdas de combustible de inicio instantáneo absorben reversiblemente y liberan el hidrógeno y tienen una rápida velocidad de reacción de hidrogenación y una vida de anaquel larga. La aleación para almacenamiento de hidrógeno se selecciona preferentemente a partir de aleaciones metálicas de tierras raras/Misch aleaciones de circonio, aleaciones de titanio y mezclas o aleaciones de los mismos. La aleación para almacenamiento de hidrógeno preferida contiene regiones de níquel catalítico enriquecidas distribuidas a través de la superficie del óxido de las partículas del mismo. Las regiones de níquel catalíticas son de 50-70 Angstroms de diámetro y varían en proximidad de 2-300 Angstroms (preferiblemente de 50-100 Angstroms). Un ejemplo de dicha aleación tiene la siguiente composición: (Aleación Base) aCofcMncFe,jSne en donde la Aleación Base comprende 0.1 a 60
porciento atómico de Ti, 0.1 a 40 porciento atómico de Zr, 0 a 60 porciento atómico de V, 0.1 a 57 porciento atómico de Ni, y 0 a 56 porciento atómico de Cr; b es 0 a 7.5 porciento atómico; c es 13 a 17 porciento atómico; d es 0 a 3.5 porciento atómico; e es 0 a 1.5 porciento atómico; y a+b+c+d+e=100 porciento atómico. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una representación esquemática estilizada de un ánodo de celda de combustible usado en las celdas de combustible de la presente invención; la Figura 2 es una representación esquemática estilizada de la celda de combustible alcalina de inicio instantáneo de la presente invención; la Figura 3 es una gráfica de la caída de potencial (?V) versus corriente para una celda de combustible que usa un material activo para almacenamiento de hidrógeno, se muestra especialmente el funcionamiento en el nodo de inicio instantáneo, sin flujo de hidrógeno (curva a) y en modo de operación normal cuando el hidrógeno está fluyendo (curva b) ; y la Figura 4 es una representación esquemática estilizada de un sistema de suministro de energía que incorpora la celda de combustible alcalina de inicio instantáneo de la presente invención. La presente invención se refiere a las celdas de
combustible de inicio instantáneo en general y más específicamente a celdas de combustible alcalinas de inicio instantáneo Ovonic. La celda de combustible tiene una reserva de hidrógeno como parte de la estructura (dentro del ánodo de almacenamiento) para el inicio instantáneo (discutido en la presente posteriormente), y tiene la habilidad para aceptar la energía del frenado regenerativo actuando como un electrolizador (discutido en la presente posteriormente) . Capacidades aumentadas de eficiencia y aumentada potencia en comparación en comparación con las celdas de combustible convencionales de la técnica anterior, aumentado dramáticamente a la vez el rango de temperatura de operación de la celda (-20 a 150°C) . la celda de combustible es fácil de ensamblar y tiene la ventaja de utilizar técnicas de producción de bajo costo probadas. La invención actual también se refiere a ánodos y cátodos de celda de combustible, y un sistema de suministro de energía que incorpora la celda de combustible actual. El ánodo de la celda de combustible incluye materiales que tienen actividad catalítica inherente así como capacidad para almacenamiento de hidrógeno. Los materiales de cátodo y ánodo no incluyen ningún metal noble, y son por lo tanto de costo inherentemente bajo. Los materiales de cátodo y ánodo son recios y de larga vida, siendo resistentes al envenenamiento. El ánodo no utiliza los sustratos de carbono de la técnica
anterior. Mientras que se describe una discusión detallada de los electrodos presentes y su utilización en una celda de combustible alcalina en la presente posteriormente, debe notarse que los conceptos de la presente invención pueden aplicarse a otros tipos de combustible. La Figura 1 es una representación esquemática estilizada de un ánodo 1 de almacenamiento de celda de combustible. El cuerpo del ánodo incluye un componente 2 hidrofóbico (tal como politetrafluoroetileno (PTFE) ) , un componente 3 de material activo de ánodo para almacenamiento de hidrógeno. Mientras que la Figura 1 muestra el componente 2 hidrofóbico y el componente 3 de material de electrodo activo como capas separadas de material dentro del ánodo 1, también pueden mezclarse íntimamente en un material individual. El ánodo 1, incluye también un componente 4 de sustrato, que actúa mínimamente como un recolector de corriente, pero también puede proporcionar una función de soporte. Este componente de sustrato se discute en la presente posteriormente. El ánodo 1 tiene dos superficies 5,6. Una superficie 5 está adyacente a un mecanismo de entrada de reactivo (es decir, hidrógeno u oxígeno) , cuando se incorpora dentro de la celda de combustible, mientras que la otra superficie 6 está adyacente al electrolito alcalino acuoso. Como se estableció anteriormente, el componente 2 hidrofóbico
(PTFE) es una capa centro del ánodo o está íntimamente mezclado con el material 3 del ánodo. En cualquier caso, el propósito del material hidrofóbico (PTFE) es actuar como una barrera para el agua, evitando que el agua escape del electrolito alcalino acuoso de la celda de combustible, mientras que al mismo tiempo, permite que el hidrógeno pase de la fuente del mismo al material de electrodo. Así, una porción del ánodo, superficie 6 (y algo interiormente a partir de la superficie) está en contacto con el electrolito y actúa para auxiliar el hidrógeno (proporcionando electrones) , mientras que el restante del material de ánodo
(que incluye la superficie 5) proporciona la disociación del hidrógeno molecular y el almacenamiento del hidrógeno disociado para oxidación posterior en la superficie 6. El material 3 activo de ánodo inventivo de la invención presente es un compuesto de un material para almacenamiento de hidrógeno y un material catalítico adicional. La aleación para almacenamiento de hidrógeno preferible es una que puede absorber y liberar reversiblemente hidróqeno sin tomar en cuenta de la capacidad de almacenamiento de hidrógeno y tiene las propiedades de una velocidad de reacción de hidrogenación rápida, una buena estabilidad en el electrolito y una larga vida de anaquel. Debe notarse, que por capacidad de almacenamiento de hidrógeno, quiere decir que el material almacena hidrógeno en
una forma estable, en alguna cantidad no cero mayor que cantidades traza. Los materiales preferidos almacenarán aproximadamente 0.1% en peso de hidrógeno o más. Preferentemente, las aleaciones incluyen, por ejemplo, aleaciones metálicas de tierras raras/Misch, aleaciones de circonio y/o aleaciones de titanio o mezclas de los mismos. El material de ánodo puede aún exponerse de tal manera que el material sobre la superficie 5 de entrada de hidrógeno se forma a partir de un material que ha sido específicamente diseñado para ser altamente catalítico para la disociación de hidrógeno molecular en hidrógeno atómico, mientras que el material sobre la superficie 6 de la interfase de electrolito se diseña para ser altamente catalítico para la formación de aqua a partir de hidrógeno e iones hidroxilo. Los inventores presentes han encontrado que algunos materiales para almacenamiento de hidrógeno son excepcionalmente útiles como materiales de ánodo para celda de combustible alcalino. Las aleaciones para almacenamiento de hidrógeno útiles tienen excelente actividad catalítica para la formación de iones hidrógeno a partir de hidrógeno molecular y tienen también actividad catalítica superior hacia la formación de agua a partir de iones hidrógeno e iones hidroxilo. Además de tener capacidades catalíticas excepcionales, los materiales también tienen a la corrosión sobresaliente hacia el electrolito alcalino de la celda de
combustible. Durante el uso, los materiales de aleación actúan como 1) un catalizador para descomposición de hidrógeno molecular a través de la masa del ánodo; 2) como un catalizador de formación de agua, formar agua a partir de hidrógeno e iones hidroxilo (a partir del electrolito alcalino acuoso) en la superficie 6 del ánodo; y 3) como un regulador para almacenamiento de hidrógeno interno para asegurar que esté siempre disponible un suministro dispuesto de iones hidrógeno en la superficie 6 (esa capacidad es útil en situaciones tales como inicio de la celda de combustible y recaptura de la energía regenerativa, discutida en la presente posteriormente) . Las aleaciones específicas útiles como el material de ánodo son aleaciones que contienen regiones de níquel catalíticas enriquecidas de 50-70 Angstroms de diámetro distribuidas a través de la interfase de óxido que pueden variar en proximidad de 2-300 Angstroms preferentemente de 50-100 Angstroms de región a región. Como un resultado de esas regiones de níquel, los materiales presentan catálisis y conductividad significativa. La densidad de las regiones de Ni en la aleación de la patente 591 proporciona partículas de polvo que tienen una superficie Ni enriquecida y las aleaciones más preferidas que tienen regiones de Ni enriquecidas son aleaciones que tienen la siguiente composición:
(Aleación Base) llC??-Mn,.Fe,iSn.J en donde la Aleación Base comprende 0.1 a 60 porciento atómico de Ti, 0.1 a 40 porciento atómico de Zr, 0 a 60 porciento atómico de V, 0.1 a 57 porciento atómico de Ni, y 0 a 56 porciento atómico de Cr; b es 0 a 7.5 porciento atómico; c es 13 a 17 porciento atómico; d es 0 a 3.5 porciento atómico; e es 0 a 1.5 porciento atómico; y a+b+c+d+e=100 porciento atómico. El componente 4 de sustrato actúa como un conductor eléctrico y puede actuar también como un medio de soporte. Por ejemplo, si se mezcla un material eléctricamente conductivo en polvo tal como níquel, aleación de níquel, cobre, aleación de cobre o carbono, dentro del material 3 activo entonces el material actúa como un material eléctricamente conductivo, pero no proporciona ningún soporte a los materiales de electrodo per se. Es preferible que el componente sustrato actúa como un conductor eléctrico y una estructura de soporte. El electrodo puede formarse comprimiendo el material activo en un sustrato metálico poroso. La conductividad del electrodo puede aumentarse aumentando la conductividad del sustrato metálico poroso. Generalmente el sustrato metálico poroso incluye, pero no se limita a, mallas, rejilla, mata, hoja de metal, espuma, placa y metal expandido. Preferentemente, el sustrato metálico poroso usado para el electrodo es una
malla, rejilla, espuma o metal expandido. El sustrato puede formarse a partir de cualquier material que sea eléctricamente conductivo y resistente a la corrosión o ataque químico por el electrolito. El níquel o la aleación de níquel es muy buen material, pero para aplicaciones de alta potencia puede ser demasiado resistentes. Así cuando se requiere alta potencia, el sustrato se forma a partir de cobre, níquel galvanoplastiado de cobre, o una aleación de níquel-cobre como se enseña en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,856,047 (Venkatesan, et al . ) y 5,851,698 (Reichman et al.), las descripciones de las cuales se incorporan en la presente para referencia. Como se usa en la presente, "cobre" se refiere a cobre puro o una aleación de cobre, y "níquel" se refiere a níquel puro o una aleación de níquel. Usar cobre para formar el sustrato metálico poroso del electrodo tiene diversas ventajas importantes. El cobre es un excelente conductor eléctrico. En consecuencia, su uso como un material de sustrato disminuye la resistencia del ánodo. Esto disminuye la cantidad de potencia de la celda de combustible desaprovechada debido a la disipación interna, y proporciona con eso una celda de combustible que tiene aumentada potencia de salida. El cobre es también un metal maleable. La maleabilidad del sustrato aumentada permite al sustrato sostener más confiablemente el material para almacenamiento de hidrógeno activo que se comprime sobre la superficie del
sustrato. Esto disminuye la necesidad de sinterizar el electrodo después que el material activo se ha comprimido sobre el sustrato, simplificando y reduciendo con ello el costo del proceso de fabricación del ánodo. El cátodo contiene un componente de material activo que es catalítico para la disociación del oxígeno molecular en oxígeno atómico, catalítico para la formación de iones hidroxilo (OH") a partir de agua e iones oxígeno, resistencia a la corrosión del electrolito, y resistente al envenenamiento. Un material que es útil como un material activo en el cátodo está sobre una matriz huésped que incluye al menos un elemento metálico de transición que está estructuralmente modificado por la incorporación de al menos un elemento modificador para mejorar sus propiedades catalíticas. Dichos materiales se describen en la Patente Norteamericana No. 4,430,391 (?391) para Ovshinsky, et al., publicada el 7 de febrero de 1984, la descripción de la cual se incorpora por la presente para referencia. Dicho cuerpo catalítico se basa en un material sin equilibrio desordenado diseñado para tener una alta densidad de sitios catalíticamente activos, resistencia al envenenamiento y larga vida de operación. Los elementos modificadores, tales como La, Al, K, Cs, Na, Li, C y O modifican estructuralmente los ambientes químicos locales de la matriz huésped que incluye uno o más elementos de transición tales como Mn, Co y
Ni para formar los materiales catalíticos del cátodo. Estos materiales catalíticos de bajo sobrevoltaje aumentan las eficiencias de operación de las celdas de combustible de las cuales se emplean. El cátodo se forma igual que los cátodos convencionales que usan catalizadores de platino, pero los catalizadores de metal no noble descritos anteriormente se sustituyen por el platino. Los catalizadores no nobles se dividen finamente y erogan a través de un material similar a mata de carbono poroso. El material puede no tener un sustrato conductivo como se necesite. Si se usa el sustrato puede ser como se describió en la presente anteriormente. Cuando las celdas de combustible presentes se corren al revés, como un electrolizador, durante un proceso de recaptura de energia tal como frenado regenerativo, el agua se electroliza en hidrógeno y oxígeno. Esto es, cuando los vehículos impulsados eléctricos se usan en el nodo de alto y avance en las ciudades interiores, el sistema de frenado regenerativo puede recapturar la energía cinética, y convertirla en energía eléctrica. De este modo, los motores eléctricos invierten sus papeles y se vuelven generadores que usan la energía cinética del movimiento. Esto ocasiona un pico de corriente que asciende hasta aproximadamente 10% de la carga de operación normal. Una celda de combustible convencional (alcalina o PEM) no puede aceptar dichas
oleadas. Esta retroalimentación de energía ocasionaría el rápido desarrollo de hidrógeno y oxígeno que ocasionaría que los catalizadores perdieran su integridad y adhesión socavando el funcionamiento del sistema general. En la celda de combustible inventiva, esto no será un problema, debido a que el ánodo de almacenamiento de hidrógeno tomará la oleada de corriente y se cargará con el hidrógeno producido. Sin embargo, el electrodo de reducción de oxígeno desarrollará oxígeno. Mientras que esto no será problema con los electrodos catalizadores de metal no noble Ovonic, el problema existirá no obstante. Pueden emplearse dos soluciones alternativas a este problema para aliviar este problema. La primera es proporcionar un tercer electrodo, en paralelo con el cátodo, que tomará las oleadas de corriente, desarrollando oxígeno inofensivamente. Este electrodo necesitará ser de área de superficie grande, pero no necesita ser necesariamente poroso. Puesto que este tercer electrodo es el que desarrolla oxígeno, ya no existe ninguna preocupación más acerca de oxidar la mata de carbono en el electrodo de oxígeno de la celda de combustible. La segunda opción es proporcionar un recubrimiento catalizador de desarrollo de oxígeno Ovonic sobre los bordes o estructura del recolector de corriente o sustrato de cátodo. Este catalizador tendrá un sobrevoltaje de oxígeno más favorable cuando se compara con el sustrato de carbono que contiene
metal no noble usado para el desarrollo de oxígeno. Como un resultado, cuando existe una oleada de corriente, el desarrollo de oxígeno ocurrirá preferentemente sobre la estructura recubierta de catalizador economizando así que el electrodo (cátodo) de reducción de oxígeno desarrollo oxígeno. También el catalizador de reducción de oxígeno puede diseñarse para no ser un catalizador de desarrollo de oxígeno . Debe notarse que los materiales activos de ánodo y cátodo de la presente invención son muy resistentes al envenenamiento. Esto es cierto debido a que el número aumentado de sitios catalíticamente activos de estos materiales no solamente aumentan la actividad catalítica, sino también permiten a los materiales ser más resistentes al envenenamiento, debido a que con los materiales de la presente invención un cierto número de sitios catalíticamente activos pueden sacrificarse para los efectos de especies venenosas mientras que un número grande de sitios no envenenados aún permanecen activos para proporcionar la catálisis deseada. También, algunos de los venenos son inactivados al ser unidos a otros sitios sin afectar los sitios activos. La Figura 2 es una representación esquemática estilizada de una celda 7 de combustible alcalina que incorpora los electrodos 1 ("a" designa el ánodo y "c"
designa el cátodo) de la presente invención. La celda 7 de combustible consiste de tres secciones generales: 1) una sección de ánodo, que incluye el ánodo la y un compartimento 8 de suministro de hidrógeno; 2) el compartimento 11 de electrolito; y 3) la sección del cátodo, que incluye el cátodo lc y el compartimento 10 de suministro de oxígeno (aire) . La sección de ánodo, el hidrógeno o las mezclas de gas que contienen hidrógeno se suministran bajo presión al compartimento 8 de suministro de hidrógeno a través de la entrada 12 de hidrógeno. El hidrógeno se absorbe después a través de la superficie 5a dentro del ánodo la. El hidrógeno absorbido se descompone catalíticamente por el material activo de ánodo en hidrógeno atómico que se almacena en el material para almacenamiento de hidrógeno como un hidruro, y reacciona después finalmente en la superficie 6a con los iones hidroxilo para formar agua. Debe notarse que el calor de la formación del hidruro ayuda a calentar la celda de combustible a su temperatura de operación óptima. Cualquiera hidrógeno no absorbido y otros gases contaminantes o vapor de agua en el suministro de hidrógeno se ventea a través de la salida 13. Los gases que se ventean pueden reciclarse si está presente suficiente hidrógeno para garantizar la recuperación. De otra forma el hidrógeno puede usarse para proporcionar una fuente de energía térmica si se necesita
para otros componentes tales como un tanque para almacenamiento de hidrógeno del lecho de hidruro. El compartimento 11 de electrolito sostiene (en este ejemplo específico) un electrolito alcalino acuoso en contacto íntimo con el ánodo la y el cátodo lc. La solución alcalina es bien conocida en la técnica y es típicamente una solución de hidróxido de potasio. El electrolito proporciona iones hidroxilo que reaccionan con los iones hidrógeno e las superficies 6a del ánodo la y moléculas de agua que reaccionan con los iones oxígeno en la superficie 6c del cátodo lc. El electrolito se circula a través del compartimento 11 por medio de la entrada 14 y la salida 15 (en modalidades alternativas, el electrolito puede inmovilizarse deliberadamente como por gelatinizado, etc.). El electrolito circulado puede calentarse o enfriarse externamente cuando sea necesario y la concentración del electrolito puede ajustarse (como por medio de mecha, etc.) para compensar el agua producida por la celda y cualquier pérdida debido a la evaporación del aqua a través de los electrodos. Los sistemas para acondicionar el electrolito de la celda de combustible son bien conocidos en la técnica y no necesitan describirse adicionalmente en detalle en la presente. En la sección del cátodo, se suministra oxígeno, aire, o cualquier otra mezcla gaseosa que contenga oxígeno al
compartimento 10 de suministro de oxígeno a través de la entrada 18 de oxígeno. El oxígeno se absorbe después a través de la superficie 5c dentro del cátodo lc. El oxígeno absorbido se descompone catalíticamente por el material activo de cátodo en oxígeno iónico, que reacciona finalmente en la superficie 6c con las moléculas de agua para formar iones hidroxilo. Cualquiera oxígeno no absorbido y otros gases en la alimentación (por ejemplo nitrógeno, dióxido de carbono, etc.) o vapor de agua en el suministro de oxígeno se ventean a través de la salida 19. EJEMPLO Se realizó un ejemplo para probar el concepto subyacente al uso de materiales para almacenamiento de hidruro metálico como el material activo de ánodo en una celda de combustible alcalino. No fue el objetivo de este experimento obtener datos cuantitativos sino mostrar que el material trabaja como se predice. Se uso una simple instalación a escala de laboratorio para este propósito. La celda de combustible se ensambló utilizando un electrodo de aire basado en Pt comercialmente disponible y electrodo negativo pregrabado (níquel, sustrato metálico expandido) con aleación MF139.12 (composición nominal 9.0% atómico de Ti, 5.0% atómico de V, 26.2% atómico de Zr, 38.0% atómico de Ni, 3.5% atómico de Cr, 15.6% atómico de Mn, 0.8% atómico de Sn, 1.5% atómico de Co, y 0.4% atómico de Al) . El ánodo y el
cátodo se separaron por un separador (mata de polipropileno no tejido, superficie injertada con materiales hidrofílicos, densidad 30g/nr) , remojado en electrolito de KOH (solución acuosa de 30% en peso de KOH, 1.5% en peso de LiOH) y finalmente colocado en la celda de prueba. Las pruebas se corrieron con y sin flujo de hidrógeno adicional dentro del ánodo. El ánodo (electrodo de hidruro metálico) se cargó primero con hidrógeno y se admitió aire dentro del cátodo. Una vez que se alcanzó un potencial de circuito abierto de estado continuo, la celda se descargó forzadamente a una corriente fija usando un suministro de potencia. El potencial de la celda y el potencial de la media celda del ánodo y el cátodo se mido usando un electrodo de referencia de Hg/HgO estándar. Una vez que se alcanzó el potencial de estado continuo en cada caso, la corriente descarga se cambió y una vez más continuo la medición. La corriente de descarga se varió sobre un amplio rango y el proceso se repitió. Estas mediciones se realizaron primero sin un flujo de hidrógeno adicional y posteriormente con flujo de hidrógeno adicional. La caída de potencial (?V) o polarización se midió para cada variación de corriente (?l) y los valores se graficaron. Esta caida de potencial es la suma total de todos os factores de polarización que están involucrados. Manteniendo la mayoría de los parámetros
constantes, la diferencia relativa en el compartimento del electrodo con y sin el flujo de hidrógeno adicional pudo valorarse . La Figura 3 muestra la caída de potencial (?V) vs . corriente. Aún sin flujo de hidrógeno (curva a), el electrodo de hidruro es capaz de sostener corriente de descarga significativa debido a que ya esta cargado. De este modo, la celda de combustible demuestra su capacidad para almacenamiento de hidrógeno inherente, proporcionando así una celda de combustible de inicio instantáneo. Conforme la corriente de descarga aumenta la polarización aumenta debido a que al electrodo de hidruro se le acaba el hidrógeno. En contraste, cuando el hidrógeno está fluyendo (curva b) , la polarización es menor debido a que existe un suministro continuo de hidrógeno gaseoso que se transforma en hidruro metálico para suministrar energía a la celda de combustible. El valor de polarización también alcanza un valor de estado continuo debido a que la velocidad del consumo electroquímico de hidrógeno es igualada por la velocidad de disociación del hidrógeno gaseoso a partir de la fase de gas (es decir modo de operación de la celda de combustible normal) . La Figura 4 es una representación esquemática estilizada de un sistema de suministro de energía que incorpora la celda 7 de combustible alcalina de la presente invención. El sistema de suministro de energía incluye
también una fuente de hidrógeno 20. La fuente puede ser de cualquier tipo conocido, tal como un sistema para almacenamiento del lecho de hidruro, un tanque para almacenamiento de hidrógeno comprimido, un tanque para almacenamiento de hidrógeno líquido, o un reformador de combustible de hidrocarburo. La fuente preferida es un sistema para almacenamiento de hidruro metálico. El hidrógeno a partir de la fuente 20 se transporta a la celda 7 de combustible por medio de la línea 21 de entrada, y el exceso de gases se ventea a través de la línea 22 de salida. Una porción de los gases de la línea 22 de salida puede reciclarse a la línea 21 de entrada a través de la línea 32 de recirculación. El sistema de suministro de energía incluye también una fuente de oxígeno, que es preferentemente aire por razones económicas. El aire se coloca dentro de la línea 33 y después puede pasarse a través de un depurador 23 del dióxido de carbono. El aire se transporta después a la celda 7 de combustible por medio de la línea 24 de entrada. El exceso de aire y los gases no usados se ventean a través de la línea 25 de salida. Puesto que esta corríente de gas no contiene gases perjudiciales, puede ventearse al ambiente directamente. El sistema de suministro de energía incluye también un sistema de recirculación de electrolito. El electrolito de la celda 7 de combustible se elimina a través de la línea 28
de salida y se manda a un acondicionador 26 de electrolito. El acondicionador 26 de electrolito calienta o enfría el electrolito como se necesite y elimina/agrega agua como sea necesario. El electrolito acondicionado se regresa después a la celda 7 de combustible por medio de la línea 27 de entrada. Finalmente el sistema de suministro de energía incluye alambres aislados de conexión 29 y 30 que suministran electricidad a partir de la celda 7 de combustible a una carga 31. La carga puede ser cualquier dispositivo que requiere potencia, pero se contempla particularmente los sistemas de potencia y conducción de un automóvil. La celda de combustible presente y los sistemas de suministro de energía que la incorporan son particularmente útiles para aplicaciones en las cuales el inicio instantáneo y la recaptura de energía son requerimientos de la misma, tales como por ejemplo al suministrar energía a un vehículo. Por ejemplo, en el uso de vehículos para consumidores, una celda de combustible incorporado el almacenamiento de hidrógeno de la presente invención tiene la ventaja de ser capaz de iniciar produciendo energía instantáneamente a partir del hidrógeno almacenado en sus electrodos. Así, no existe tiempo de atraso mientras se espera que se suministre el hidrógeno de fuentes externas. Adicionalmente, debido a que el hidrógeno puede absorberse y almacenarse en el
material de ánodo de la celda de combustible, también puede lograrse la recaptura de energía. Por lo tanto, las actividades tales como frenado regenerativo, etc., pueden realizarse sin la necesidad de una batería externa a la celda de combustible debido a que cualquier hidrógeno producido al correr la celda de combustible al revés se almacenará en los electrodos de la celda de combustible. Por lo tanto, en esencia, las celdas de combustible que emplean los materiales para almacenamiento de hidrógeno presentes son las equivalentes de una celda de combustible combinada con una batería. Los dibujos, discusiones, descripciones y ejemplos de esta especificación son solamente ilustrativas de las modalidades particulares de la invención y no significan limitaciones durante su práctica. Son las reivindicaciones anexas, que incluye todos los equivalentes, que definen el alcance de la invención.