鉅大LARGE | 點擊量:1552次 | 2019年06月04日
詳解氫燃料電池的特性及使用方法
燃料電池是將燃料和電解質(zhì)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置,也是繼火電、水電、核電之后的第四種發(fā)電裝置,是當(dāng)今發(fā)達(dá)國家十分重視的高新技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。
氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑,氧氣作氧化劑,通過燃料的燃燒反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵?,與原電池的工作原理相同。
氫氧燃料電池工作時,向氫電極供應(yīng)氫氣,同時向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下,通過電解質(zhì)生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負(fù)電,在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后,這一類似于燃燒的反應(yīng)過程就能連續(xù)進(jìn)行。
工作時向負(fù)極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(氧氣)。氫在負(fù)極上的催化劑的作用下分解成正離子H+和電子e-。氫離子進(jìn)入電解液中,而電子則沿外部電路移向正極。用電的負(fù)載就接在外部電路中。在正極上,氧氣同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水。這正是水的電解反應(yīng)的逆過程。
氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的裝置。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
氫氧燃料電池的反應(yīng)物都在電池外部它只是提供一個反應(yīng)的容器
氫氣和氧氣都可以由電池外提供。
燃料電池是一種化學(xué)電池,它利用物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時釋出的能量,直接將其變換為電能。從這一點看,它和其他化學(xué)電池如鋅錳干電池、鉛蓄電池等是類似的。但是,它工作時需要連續(xù)地向其供給反應(yīng)物質(zhì)——燃料和氧化劑,這又和其他普通化學(xué)電池不大一樣。由于它是把燃料通過化學(xué)反應(yīng)釋出的能量變?yōu)殡娔茌敵?,所以被稱為燃料電池。
具體地說,燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的"發(fā)電機(jī)"。它由正極、負(fù)極和夾在正負(fù)極中間的電解質(zhì)板所組成。最初,電解質(zhì)板是利用電解質(zhì)滲入多孔的板而形成,2013年正發(fā)展為直接使用固體的電解質(zhì)。
工作時向負(fù)極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(空氣,起作用的成分為氧氣)。氫在負(fù)極分解成正離子H+和電子e-。當(dāng)氫離子進(jìn)入電解液中,而電子就沿外部電路移向正極。用電的負(fù)載就接在外部電路中。在正極上,空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達(dá)正極上的電子形成水。這正是水的電解反應(yīng)的逆過程。此過程水可以得到重復(fù)利用,發(fā)電原理與可夜間使用的太陽能電池有異曲同工之妙。
燃料電池的電極材料一般為惰性電極,具有很強(qiáng)的催化活性,如鉑電極、活性碳電極等。
利用這個原理,燃料電池便可在工作時源源不斷地向外部輸電,所以也可稱它為一種"發(fā)電機(jī)"。