energy-chemistry-10--文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 uel cell” Gas Voltaic Battery by William R. Grove in 1839 1952年 的堿性燃料電池系統(tǒng)； 20世紀(jì) 50、 60年代，空間競(jìng)賽使燃料電池得到了關(guān)注。 AFC的關(guān)鍵部件 電極 電極作為電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所，對(duì)反應(yīng)起到高效催化的作用，是體系的靈魂。 電極材料的親水性和疏水性 ?親水電極通常是金屬電極 ?疏水電極通常是碳基電極 碳基電極中通常有聚四氟乙烯，電極只是部分潤(rùn)濕，以含聚四氟乙烯催化層的適當(dāng)構(gòu)造來(lái)維持其足夠的疏水性對(duì)于保持疏水電極的壽命是很重要的。 電解質(zhì)溶液也需要純化，以避免雜質(zhì)造成催化劑中毒。 阿波羅系統(tǒng)使用純氫作燃料，純氧作氧化劑。 阿波羅（ Appollo）系統(tǒng) 研制高比功率、高比能量、高可靠性的電池作為宇宙飛船上的主電源。 電解質(zhì) 堿性燃料電池的電解質(zhì)通常是氫氧化鉀水溶液。整個(gè)電極要工作于氣固液三相界面，并且要保證反應(yīng)高效平穩(wěn)地運(yùn)行。O2 → H2O+電能 +熱量 在堿性介質(zhì)中，因吸收 CO2生成碳酸鹽： CO2+2OH → CO32+H2O 生成的碳酸鹽會(huì)堵塞電解質(zhì)通路中多孔電極的孔隙，這是使 AFC長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性降低的主要原因。當(dāng)燃料電池的負(fù)載有變動(dòng)時(shí)，它會(huì)很快響應(yīng)，故無(wú)論處于額定功率以上過(guò)載運(yùn)行或低于額定功率運(yùn)行都能承受且效率變化不大。 1. 堿型 2. 磷酸型 3. 固體氧化物型 4. 熔融碳酸鹽型 5. 質(zhì)子交換膜型 燃料 1. 氣態(tài) （如氫氣、一氧化碳、二氧化碳和烴類） 2. 液態(tài) （如液氫、甲醇、肼、高價(jià)烴類和液態(tài)金屬） 3. 固態(tài) （如碳） 燃料按電化學(xué)活性由強(qiáng)到弱的排列次序?yàn)? 肼 氫 醇 一氧化碳 烴 煤 燃料電池工作原理（ Fuel Cells Operating Principle） 電負(fù)荷 電解質(zhì) e e H2O 氫氣 氧氣 多孔催化膜 氫電級(jí) 多孔催化膜 氧電級(jí) 燃料電池 陽(yáng)極反應(yīng)： 2H2+4OH→ 4H2O+4e 陰極反應(yīng)： 4e+O2+2H2O → 4OH 電池反應(yīng)（總反應(yīng)）： 2H2+O2 → 2H2O 第十章 第二節(jié) 燃料電池的特性 Properties of fuel cell ① 能量轉(zhuǎn)換效率高（ high efficiency） 燃料電池發(fā)電裝臵的最大優(yōu)點(diǎn)是在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換效率不受卡諾循環(huán)的限制，不存在動(dòng)能做功造成的損失，因而與熱機(jī)和發(fā)電機(jī)相比能量轉(zhuǎn)換效率極高。 75%，比傳統(tǒng)火力發(fā)電更節(jié)省燃料（火力發(fā)電效率約 35%）。 第十章 第一節(jié) 燃料電池與原電池及蓄電池的特征 Characteristics of Fuel Cell, Primary Cell and Secondary Cell 1 電池
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