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什么是燃料电池
燃料电池(fuel cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙的生产出来。它从外表上看有正负和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是,它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。
燃料电池的工作原理
燃料电池(FC)是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,结构如右图所示。燃料电池其中原理是一种化学装置,其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质储存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名副其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时,燃料和氧化剂由外部供给,进行反应。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。
什么是氢燃料电池
氢燃料电池是一种高效、安全、清洁、灵活的新型发电技术,不同于传统蓄电池以储能的方式提供电能。氢燃料电池则是通过氢气氧气间的电化学反应,将化学能转变成为电能,只要具备充足的氢气源和氧气源(空气源),这个转化过程就可以一直持续下去。相比较传统蓄电池,氢燃料电池有以下优点:
工作环境要求低,温度适应性好
使用寿命长,可靠性高
在氢气供应充足的条件下,能够连续工作
环保绿色,适用范围广
体积相对较小,重量轻,方便存储和运输
氢燃料电池工作原理
燃料电池内部主要由质子交换膜、电化学反应催化剂、扩散层和双极板组成。当燃料电池工作时,其内部发生下述反应过程:反应气体在扩散层内扩散,当反应气体到达催化层时,在催化层内被催化剂吸附并发生电催化反应;阳极反应生成的质子通过质子交换膜内传递到阴极侧,电子经外电路到达阴极,同氧分子反应结合成水,同时放出热量。电极反应为:
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