依据电解质的不同,燃料电池分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池及质子交换膜燃料电池等。
燃料电池不受卡诺循环限制,能量转换效率高,洁净无污染、噪声低,可制成模块式结构、功率密度比一般储能型电池高,既适合集中供电,也适合分散供电。
电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。
燃料电池的电解质是什么?
乙醇燃料电池,KOH作电解质
总反应:C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O
负极:C2H5OH+16OH(-)-12e(-)=2CO3(2-)+11H2O
正极:O2+4e(-)+2H2O=4OH(-)
乙醇燃料电池,酸作电解质
正:O2 + 4H+ + 4e = 2H2O
负:C2H6O + 3H2O - 12e = 2CO2 + 12H+
燃料电池电解质是什么?
依据电解质的不同,燃料电池(Fuel Cell, FC)分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。燃料电池不受卡诺循环限制,能量转换效率高,洁净无污染、噪声低,可制成模块式结构、功率密度比一般储能型电池高,既适合集中供电,也适合分散供电。
甲醇燃料电池的四种电解质
甲醇燃料电池的四种电解质:
正极发生的反应:O2+2CO2 +4e-=2CO32。
负极反应:CH4– 8e- + 4CO32-=5CO2 + 2H2O。
由于电解质为熔融的K2CO3,且不含O2和HCO3,生成的CO2不会与CO32反应生成HCO3的,该燃料电池的总反应式为: CH4+2O2=CO2+2H2O。
在熔融碳酸盐环境中,其正极反应式为O2+2CO2 +4e-=2CO32。
甲烷中的C会被氧化成-4价态,但因为碱性电解质,所以会成CO32-离子,最后利用电子得失平衡,甲烷失去12个电子,所以有两个甲烷,再根据氧平衡得到有16个OH-。
结构
催化层是发生电化学反应的场所,约占膜电极成本的 54%,而膜电极约占整个燃料电池成本的 84%。因此,如何降低催化剂的载量,制备低成本高性能高活性的燃料电池催化剂是至关重要的。同时,发明的喷涂方法,使催化层的催化剂载量由4mg/cm2降到约 0.014mg/cm2,更好的缓解因为催化剂的价格制约质子交换膜燃料电池的发展。
什么是燃料电池?
据专家介绍,燃料电池是举世公认的高效、便捷及有益于环境的绿色能源装置。它利用物质发生化学反应时释放的能量直接将其变换为电能,工作时需要连续不断地向其供给活物质——燃料与氧化剂。因为是将燃料通过化学反应释放出能量变为电能输出,所以被称为“燃料电池”。燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”,由正极、负极和夹在中间的电解质构成,其中负极供给燃料、正极提供氧化剂。中间是电解质,如果电解质是固体,就被称为固体氧化物燃料电池,即 S OFC。\x0d\x0a\x0d\x0a普通的锰干电池的化学反应物是事先存放在电池内部的,电池向外供电时,反应物质被消耗却得不到补充,反应物质一旦消耗空,电池就不能再继续供电;对于蓄电池而言,则必须充入反向电流使其反应物质得到恢复,才能继续工作。燃料电池则不同,因为氧化剂是从外部输入的,只要它们得到了不断的供给,燃料电池就可以源源不断地向外供电。\x0d\x0a\x0d\x0a高温固体氧化物燃料电池直接把化学能转化为电能,不经过中间环节,减少能量的损失,发电效率达45%以上,总发电率可达到85%以上。燃料使用面广,余热利用率高。这种电池由于电解质电导率不高,必须在高温下操作,连接密封材料必须使用铂等稀贵金属,电池成本随之大大增加。\x0d\x0a\x0d\x0a目前我国已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池,是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后,降低了电池的内阻,提高了有用功率的输出,从而不需要高温的条件实现了中温化,操作温度降到700~500℃。这种新型燃料电池继承了高温 S OFC的优点,同时降低了成本。
C3H8燃料电池 碱作电解质
丙烷燃料电池电解质为硫酸钠,负极反应式:C3H8--20e-+6H20=3CO2+20H+以熔融碳酸盐为电解质的,负极反应式:C3H8--20e-+10CO32-=13CO2+4H2O区别是:1.电解质为硫酸钠溶液,水参与反应。2.以熔融碳酸盐为电解质的,CO32-参与反应
燃料电池用什么能源 有哪些分类
1、氢气 氧气 一氧化碳 乙醇。
2、目前,燃料电池按电解质划分已有6个种类得到了发展。
3、(福建亚南集团为清洁能源解决方案供应商,致力于氢能燃料电池产业化的企业。
4、碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell,AFC)氢气和氧气反应 氢氧根,最后生成生成水。
5、磷酸盐型燃料电池(Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC)、氢气和氧气反应 氢离子,最后生成生成水。
6、熔融碳酸盐型燃料电池(Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC)。
7、固体氧化物型燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)。
8、固体聚合物燃料电池(Solid Polymer Fuel Cell,SPFC,又称为质子交换膜燃料电池,Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)。
9、及生物燃料电池(BEFC)。