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燃料电池的电极是什么材料的?

翌凌之 2011-03-24 06:18:42 513  浏览
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全部评论(4条)

  • 征服你大海 2011-03-30 00:00:00
    金属,石墨,碳材质(碳棒,碳纸类)

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  • 灬天丶杀的亩 2011-03-25 00:00:00
    质子交换膜

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  • zgtkglc 2011-03-25 00:00:00
    燃料电池的电极要求即不能在工作中参加反应被消耗掉又要有相当的活性,即要有催化作用,降低反应发生的条件提高反应的速度使反应能顺利进行,当然石墨电极是Z廉价的了,但可能是使石墨不易进行的反应,而用别的电极(如铂)却能顺利进行,这也正是许多理论上可行的燃料电池,实际上却不易付诸实施的原因之一。

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  • digivicamon 2017-09-12 07:07:13
    燃料电池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”。 燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所,其性能的好坏关键在于触媒的性能、电极的材料与电极的制程等。 常用的燃料电池的电极有: ①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 ②甲醇燃料电池: 甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质: 1. 碱性电解质(KOH溶液为例) 总反应式:2CH4O + 3O2 +4KOH === 2K2CO3 + 6H2O 2. 酸性电解质(H2SO4溶液为例) 总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O ③甲烷燃料电池: 甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH,生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3,所以总反应为:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O。 ④铝–空气–海水电池: 我国shouchuang以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。电源负极材料为:铝;电源正极材料为:石墨、铂网等能导电的惰性材料。 总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3

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燃料电池分类

       燃料电池按电解质类型可分为质子交换膜燃料电池(PEMFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、碱性燃料电池(AFC)。


质子交换膜燃料电池(PEMFC)

       质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell),简称PEMFC。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成,阳极为氢燃料发生氧化的场所,阴极为氧化剂还原的场所,两极都含有电化学反应催化剂,通常是铂基颗粒,质子交换膜作为电解质。

PEMFC基础电池反应:


PEMFC特点:

       ·发电过程简单,能量转换率高;

       ·结构紧凑,重量轻;

       ·绿色环保无污染。

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)

       熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池。电解质是熔融态碳酸盐,一般为碱金属Li、K、Na、Cs的碳酸盐混合物,隔膜材料是LiAlO2,正极和负极分别为添加锂的氧化镍和多孔镍。

MCFC基础电池反应:


MCFC特点:

       ·具有效率高(高于40%);

       ·噪音低、无污染、燃料多样化(氢气、煤气、天然气和生物燃料等);

       ·余热利用价值高和电池构造材料价廉等。


固体氧化物燃料电池(SOFC)

       固态氧化物燃料电池是指使用固体氧化物为电解质且在高温下工作的燃料电池。在所有的燃料电池中,SOFC的工作温度Z高,通常位于800~1000℃之间。

SOFC基础电池反应:

SOFC特点:

       ·由于固态组件,SOFC原则上可以以任何配置构造

       ·没有液体电解质会消除腐蚀和电解质管理问题

       ·由于工作温度高于600°C,可以实现内部重整

       ·来自SOFC的高温(1000℃)废热可用于产生用于热电联产目的的蒸汽

       ·高温有助于实现快速反应动力学,而无需任何贵重材料


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