燃料电池原理

首页 / 图说知识 / 生活 | 2022-02-14 15:13:18 点击:0

燃料电池原理是什么呢?不知道的小伙伴来看看小编今天的分享吧!

燃料电池原理是将燃料所具有的化学能直接转换成电能。

燃料电池理论上可在接近100%的热效率下运行,具有很高的经济性。目前实际运行的各种燃料电池,由于种种技术因素的限制,再考虑整个装置系统的耗能,总的转换效率多在45%~60%范围内,如考虑排热利用可达80%以上。此外,燃料电池装置不含或含有很少的运动部件,工作可靠,较少需要维修,且比传统发电机组安静。另外电化学反应清洁、完全,很少产生有害物质。所有这一切都使得燃料电池被视作是一种很有发展前途的能源动力装置。

燃料电池是一种电化学的发电装置,等温的按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,不受卡诺循环限制,因而能量转化效率高,且无污染,正在成为理想的能源利用方式。同时,随着燃料电池技术不断成熟,以及西气东输工程提供了充足天然气源,燃料电池的商业化应用存在着广阔的发展前景。

燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。为**两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。

燃料电池的主要构成组件为:电极、电解质隔膜与集电器等。

1、电极

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。

电极主要可分为两部分,其一为阳极(Anode),另一为阴极(Cathode),厚度一般为200-500mm;其结构与一般电池之*板电极不同之处,在于燃料电池的电极为多孔结构,所以设计成多孔结构的主要原因是燃料电池所使用的燃料及氧化剂大多为气体(例如氧气、氢气等),而气体在电解质中的溶解度并不高,为了提高燃料电池的实际工作电流密度与降低极化作用,故发展出多孔结构的的电极,以增加参与反应的电极表面积,而此也是燃料电池当初所以能从理论研究阶段步入实用化阶段的重要关键原因之一。

目前高温燃料电池之电极主要是以触媒材料制成,例如固态氧化物燃料电池(简称SOFC)的Y2O3-stabilized-ZrO2(简称YSZ)及熔融碳酸盐燃料电池(简称MCFC)的氧化镍电极等,而低温燃料电池则主要是由气体扩散层支撑一薄层触媒材料而构成,例如磷酸燃料电池(简称PAFC)与质子交换膜燃料电池(简称PEMFC)的白金电极等。

2、电解质隔膜

电解质隔膜的主要功能在分隔氧化剂与还原剂,并传导离子,故电解质隔膜越薄越好,但亦需顾及强度,就现阶段的技术而言,其一般厚度约在数十毫米至数百毫米;至于材质,目前主要朝两个发展方向,其一是先以石棉(Asbestos)膜、碳化硅SiC膜、铝酸锂(LiAlO3)膜等绝缘材料制成多孔隔膜,再浸入熔融锂-钾碳酸盐、氢氧化钾与磷酸等中,使其附着在隔膜孔内,另一则是采用全氟磺酸树脂(例如PEMFC)及YSZ(例如SOFC)。

3、集电器

集电器又称作双极板(Bipolar Plate),具有收集电流、分隔氧化剂与还原剂、疏导反应气体等之功用,集电器的性能主要取决于其材料特性、流场设计及其加工技术。

以上就是小编今天的分享了,希望可以帮助到大家。


本站声明:本站部分文章来自网络,由用户上传分享,如若内容侵犯了您的合法权益,可联系我们进行处理。文章仅供大家学习与参考,不**本站立场。

评论(0)
*评论只允许汉字和全角中文标点符号。 ? ! ,等
相关标签

推荐相关
相关图片
标签索引

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

文章索引

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

关注用户
QQ皮肤 | 唯美图片 | 闪图 | 女生头像 | 女生图片 | 文字图片 | 爱情图片 | 素材图片 | 非主流图片 | 伤感图片 | 游戏图片 | QQ表情 | 流光字 | qq相册封面拼图 | 小清新图片 | lomo图片 | 美女 | 搞笑图片 | 美文 | 卡通图片 | 原创投稿 | 植物图片 | 动物图片 | 风景图片 | 二次元 | 古风图片 | 美食图片 | 手工制作 | 动漫图片 | 手工折纸 | 废物利用 | 儿童手工 | 可爱图片 | 插画 | 欧美图片 | 头像 | 男生头像 | 情侣头像 | 欧美头像 | 卡通头像 | qq说说 | 伤感说说 | 爱情说说 | 搞笑说说 | 心情说说 | 经典说说 | 图片说说 | 纹身图案 | 可爱头像 | 娱乐圈 | 明星图片 | 娱乐八卦 | 影视剧照 | 摄影图片 | 儿童图片 | 女孩图片 | 男孩图片 | 宝宝图片 | cosplay图片 | 图解小知识 | 美女写真 | 性感美女 | 美女校花 | 游戏美女 | 韩国美女 | 清纯美女 | 内衣美女 | 制服美女 | **** | 欧美美女 | 美女模特 | 美女私房 | 电脑壁纸 | 影视壁纸 | 明星壁纸 | 美女壁纸 | 节日壁纸 | 游戏壁纸 | 卡通动漫 | 美食壁纸 | 风景壁纸 | 动物壁纸 | 设计创意 | 汽车壁纸 | 日历壁纸 | 植物壁纸 | 广告壁纸 | 家居壁纸 | 军事壁纸 | 体育壁纸 | 风格壁纸 | 手机壁纸 | 动漫 | 美女 | 明星 | 游戏 | 影视 | 汽车 | 风景 | 唯美 | 植物 | 动物 | 可爱 | 节日 | 卡通 | 创意 | 非主流 | 苹果 | 搞笑 | 爱情 | 动态 | 风格 | 体育 | 美食 | 萌表情 | 文案 范文 曲谱大全 | 美声曲谱 | 合唱曲谱 | 少儿曲谱 | 外国曲谱 | 戏曲曲谱 | 民歌曲谱 | 通俗曲谱 | 器乐乐谱 | 原创曲谱 | 谱友园地 | 个人曲谱 | 吉他乐谱 | 电子琴谱 | 钢琴乐谱 | 胡琴乐谱 | 葫芦丝等 | 琵琶乐谱 | 其他乐谱 | 笛箫乐谱 | 古筝古琴 | 铜管乐谱 | 提琴乐谱 | 长笛乐谱 | 手风琴谱 | 萨克斯谱 | 口琴乐谱 | 扬琴乐谱 | 图说养生 | 运动养生 | 春季养生 | 女性健康 | 夏季养生 | 疾病预防 | 秋季养生 | 养生小妙招 | 减肥瘦身 | 冬季养生 | 母婴保健 | 24节气养生 | 生活常识 | 孕妇养生 | 小偏方 | 幼儿养生 | 美容护肤 | 老人养生 | 中医养生 | 饮食指南 | 青少年养生 | 饮食指南 | 女性养生 | 男性养生 | 白领养生 | 男性健康 | 两性保健 | 生活禁忌 | 穴位养生 | 两性健康 | 风景头像 | 心理健康 | 养生资讯 | 评测 | 图说花草 | 养花知识 | 花卉诊疗 | 植物百科 | 图说娱乐 | 明星 | 影视 | 综艺 | 八卦 | 爆料 | 花边 | 趣事 | 日韩 | 剧情 | 图说女性 | 时尚美妆 | 整容知识 | 丰胸** | 美体知识 | 时尚穿搭 | 化妆技巧 | 发型设计 | 护肤知识 | 美**选 | 保养技巧 | 时尚包包 | 女士内衣 | 运动健身 | 图说社会 | 旅游 | 百态 | 创业 | 职场 | 军事 | 情感 | 健康 | 美食 | 问答 | 图说知识 | 生活 | 资讯 | 影视 | 女性 | 旅游 | 汽车 | 吃喝 | 科技 | 教学 | 食谱 | 特产 | 功效与作用 | 美食 | | 烘焙 | 手机数码 | win7 | word | Excel | 电脑操作 | Photoshop | win10 | PowerPoint | 数码 | 教育 | 手抄报 | 简笔画 | 简笔画大全 | 故事 | 折纸 | 节日节气 | 历史 | 优品 | 家居知识 | 家居 | 母婴 | 星座 | 街拍 | 图说排名 | 生活 | 旅游 | 娱乐 | 城市 | ** | 教育 | 科技 | 行业 | 军事 | 人物 | 体育 | 图说亲子 | 备孕 | 孕期 | 分娩 | 产后 | 新生儿 | 幼儿 | 婴儿 | 早教 | 儿童 | 用品 | 图说发型 | 女生 | 波波头 | 丸子头 | 花苞头 | 男生 | 编发 | 长发 | 圆脸 | 大脸 | 马尾辫 | 蜈蚣辫 | 麻花辫 | 梨花头 | 盘发 | 卷发 | 直发 | 短发 | 刘海 | 非主流 | 夏季 | 发髻 | 纹理烫 | 荷叶头 | 韩式 | 胖脸 | 娃娃脸 | 瓜子脸 | 长脸 | 方脸 | 欧美头像 | 个性头像 | 唯美头像 | 文字头像 | 带字头像 | 伤感头像 | 黑白头像 | 霸气头像 | 超拽头像 | 颓废头像 | 清新头像 | 意境头像 | 背影头像 | 抽烟头像 | 搞笑头像 | 小孩头像 | 游戏头像 | 动物头像 | 汽车头像 | 超萌头像 | 创意头像 | 静物头像 | 非主流头 | 星座头像 | 植物头像 | 节日头像 | 另类头像 | 手绘头像 | 纹身头像 | 明星头像 | 人物头像 | 建筑头像 | 恐怖头像 | 古风头像 | 励志头像 | 风水头像 | 姓氏头像 | 动态头像 | 群头像 | 家用电器 | 手机数码 | 护肤美妆 | 服装饰品 | 食品特产 | 母婴用品 | 时尚生活 | 探索发现 | 科学探寻 | 未解之谜 | 世界之最 | 历史趣闻 | 宇宙探索 | 猎奇八卦 | 世界十大 | 奇异生物 | 图说理财