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2025-08-04 09:33本頁面
【正文】 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，電極只是部分潤濕，以含聚四氟乙烯催化層的適當(dāng)構(gòu)造來維持其足夠的疏水性對于保持疏水電極的壽命是很重要的。 電極結(jié)構(gòu)模式 ?雙孔結(jié)構(gòu)電極 培根發(fā)明，在阿波羅登月飛行用的燃料電池中得到了應(yīng)用。 電極分為兩層 粗孔層 細孔層 粗孔層面向氣室 細孔層與電解質(zhì)接觸 ?摻有聚四氟乙烯等憎水劑的黏結(jié)型電極 將親水并且具有電子傳導(dǎo)能力的電催化劑（如鈾 /碳）與具有憎水作用和一定黏合能力的防水劑（如聚四氟乙烯乳液）按一定比例混合，采用特殊的工藝（如液壓、噴涂等）制成具有一定厚度的電極。 隔膜 隔膜允許電解質(zhì)通過，用以傳遞電子，并且約束陰陽極物質(zhì)，避免接觸而發(fā)生內(nèi)部放電。 常規(guī)的隔膜主要由石棉構(gòu)成，主要成分為氧化鎂和氧化硅的水合物（ 3MgO?2SiO2?2H2O），是電的絕緣體。 隔膜長期在強堿性（如 KOH）水溶液中，其酸性組分（ SiO2）會與堿反應(yīng)生成微溶物（ K2SiO3），影響膜的通透性，而且會最終導(dǎo)致隔膜解體。 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。 氫氧化鉀濃度： 35%?85% 氫氧化鉀較氫氧化鈉的使用壽命長，不易形成溶解度小的雜質(zhì)，而且溶液蒸氣壓低，在高溫下可以使用，在高溫和高濃度下可以獲得高電流密度。 電解質(zhì)溶液也需要純化，以避免雜質(zhì)造成催化劑中毒。 支持系統(tǒng) 由于使用堿性電解質(zhì)，酸性氣體會造成嚴(yán)重的影響。 燃料氣中通常會含有 CO2，在導(dǎo)入電極進行反應(yīng)前必須予以清除。 采用多級吸收的方法，以不同的吸收劑分多次將 CO2除去。 常用的吸收劑有 堿石灰、乙醇胺 等。 乙醇胺類化合物與 CO2的反應(yīng)為 2RNH2＋ CO2 ? RNHCONHR＋ H2O 控制系統(tǒng) 可在正常狀態(tài)下對燃料電池的啟動、運行及停機等各項操作進行完全程序化的控制，以獲得最高的效率和壽命，而且可以預(yù)防事故的發(fā)生。 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。 美國航空和宇航局（ NASA）與普拉特－惠特尼（ PrattWhitney）公司聯(lián)合開發(fā)阿波羅登月計劃所需的燃料電池。 阿波羅系統(tǒng)使用純氫作燃料，純氧作氧化劑。 陽極為雙孔結(jié)構(gòu)的鎳電極，陰極為雙孔結(jié)構(gòu)的氧化鎳，并添加了鉑，以提高電極機催化反應(yīng)活性。 堿性燃料電池的優(yōu)點 ? 首先用于太空計劃 ? 使用 KOH為電解質(zhì) ? 使用非貴重金屬為電極觸媒，種類多，價格又便宜，例如銀、鎳等 ? 操作時所需溫度 100?C?250?C ? 化學(xué)反應(yīng)快且轉(zhuǎn)換效率好 ? 電解質(zhì)必須是液態(tài) 堿性燃料電池的缺點 ? 燃料必須是高純度的氫 ?堿性燃料電池的電解質(zhì)，易與空氣中的二氧化碳結(jié)合形成碳酸鹽，影響電解質(zhì)的質(zhì)量，導(dǎo)致發(fā)電性能衰退
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