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燃料电池

  燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是,它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。

更新时间:2016/01/25 浏览量:552

燃料电池
1燃料电池工作原理

燃料电池工作原理
虽然燃料电池名字里面有“燃料”字样,同时氢气也能够跟氧气在一起剧烈燃烧,但在燃料电池却不是利用燃烧来获取能量,而是利用氢气跟氧气化学反应过程中的电荷转移来形成电流的,这一过程最关键的技术就是利用特殊的“电解质薄膜”将氢气拆分,整个过程可以理解成蚊子无法穿过纱窗,但是更小的灰尘却可以……电解质薄膜也是燃料电池领域最难被攻克的技术壁垒。

燃料电池工作原理

燃料电池工作原理

2燃料电池的特点  

燃料电池的特点  
(l) 不受卡诺循环限制,能量转换效率高。 
(2) 燃料电池的输出功率由单电池性能、电极面积和单电池个数决定。  
(3) 环保问题少。  
(4) 负荷应答速度快,运行质量高。

燃料电池的特点  

燃料电池的特点  

3燃料电池电极反应式

一、氢氧燃料电池
氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2,正极通入 O2,
总反应为:2H2 + O2 === 2H2O
电极反应特别要注意电解质,有下列三种情况:
1.电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极发生的反应为:H2 + 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以:
负极的电极反应式为:H2 – 2e- + 2OH- === 2H2O;
正极是O2得到电子,即:O2 + 4e- === 2O2- ,O2- 在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-即:2O2- + 2H2O === 4OH- ,因此,
正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- === 4OH- 。
2.电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
负极的电极反应式为:H2 +2e- === 2H+
正极是O2得到电子,即:O2 + 4e- === 2O2- ,O2- 在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:O2- + 2 H+ === H2O,因此
正极的电极反应式为:O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O(O2 + 4e- === 2O2- ,2O2- + 4H+ === 2H2O)
3. 电解质是NaCl溶液(中性电解质)
负极的电极反应式为:H2 +2e- === 2H+
正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- === 4OH-
说明:1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+
2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH-
3.中性溶液反应物中无H+ 和OH-
4.水溶液中不能出现O2-。

燃料电池电极反应式

燃料电池电极反应式

4燃料电池的分类

燃料电池的分类  
按工作原理种类分:  
1.酸性燃料电池  
2.碱性燃料电池  
按电解质的种类不同分:
1.质子交换膜燃料电池(PEMFC)  
2.磷酸燃料电池(PAFC)  
3.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)  
4.固体氧化物燃料电池(SOFC) 
按燃料的不同分:  
1.氢燃料电池  
2.甲烷燃料电池  
3.甲醇燃料电池  
4.乙醇燃料电池。

燃料电池的分类

燃料电池的分类

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