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燃料电池的原理及意义 燃料电池工作原理

作者&投稿:贝伏 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
燃料电池的原理是什么?~

燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。

燃料电池其原理是一种电化学装置,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贮存在电池内部,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。因此燃料电池是名符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。这里以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池

氢-氧燃料电池反应原理这个反应是电解水的逆过程。电极应为: 负极:H2 +2OH-→2H2O +2e-

正极:1/2O2 H2O 2e-→2OH-

电池反应:H2 1/2O2==H2O

另外,只有燃料电池本体还不能工作,必须有一套相应的辅助系统,包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。

燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极(阳极)和空气极(阴极)、及两侧气体流路构成,气体流路的作用是使燃料气体和空气(氧化剂气体)能在流路中通过。

燃料电池的工作原理 高中化学

燃料电池是一种电化学的发电装置。它不同于常规意义上的电池。 其主要原理是:燃料电池等温地按电化学方式直接将化学能转化为电能。它不经过热机过程,因此不受卡诺循环的限制,能量转化效率高(40-60%);几乎不产生NOx和SOx的排放。而且,CO2的排放量也比常规发电厂减少40%以上。正是由于这些突出的优越性,燃料电池技术的研究和开发倍受各国政府与大公司的重视,被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术 它工作时氧化剂和还原剂可以不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池,把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能,具有能量转化率高,可持续使用的优点 氢氧燃料电池: 负:H2 - 2e- = 2H+ 正:O2 +4H+ + 4e- = 2H2O 全反应:2H2 + O2 = 2H2O 直接甲醇燃料电池(DMFC)反应式: 负: CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+ 正: 3/2O2 + 6H+ + 6e = 3 H2O 全反应: CH3OH + 3/2O2 = CO2 + 2 H2O 铝-空气-水 负:4Al - 12e- = 4Al3+ 正:3O2 + 6H2O + 12e- = 12OH- 全反应:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3

燃料电池原理如下:

燃料电池其原理是一种电化学装置,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贮存在电池内部,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。因此燃料电池是名符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。

意义:

①氢是世界上最多的元素,氢气来源极其广泛并且是可再生资源,所以用氢气作为“燃料”似乎最合适不过。

②由于燃料电池是化学能直接转换为电能,相比内燃机的燃烧作用不会产生大量废气与废热,转化效率更可超过50%(内燃机转化效率为10%),排放物也只有水,也不会对环境温度造成影响。

③使用寿命长于电化学电池并且电池维护工作量很小。

④相比于纯电动车的充电时间来说,燃料电池加注氢气的时间很短,几乎与内燃机汽车添加燃油时间相当,大约在3-5分钟左右。



燃料电池的工作原理:燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能。从这一点看,它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是,它工作时需要连续地向其供给活物质(起反应的物质)——燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池。



《燃料电池的原理及意义》
答:燃料电池其原理是一种电化学装置,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贮存在电池内部,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。因此燃料电池是名符其实的把化学能...

《请简述燃料电池的工作原理》
答:燃料电池的工作原理是将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能。燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器,它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受...

《阐述燃料电池的工作原理。》
答:阐述燃料电池的工作原理如下:1、燃料供应:燃料电池的燃料,如氢气(H2)或甲烷旅简(CH4),从外部通过管道或气罐进入燃料电池。2、燃料氧化:在燃料电池的阳极(正极),燃料分子与氧气分子(从空气获取)发生氧化反应,产生电子和离子(即质子)。这个过程释放出大量的能量,同时产生一些热量。3、电荷转...

《燃料电池的工作原理是什么?》
答:燃料电池的工作原理是,作为反应物的原燃料,天然气、石油、甲醇等,经过“燃料改质装置”分离出氢后,进入电池本体,另一端的空气中氧也进入电池本体,分别供给电池的电极,通过电解质使氢氧发生电化学反应,产生电位差,而形成低压直流电输出。由于燃料电池是将物质的化学能直接转变为电能,因此其效率较...

《什么是燃料电池?》
答:燃料电池是一种把燃料中的化学能转变为电能和热能的装置,主要由燃料、氧化剂、电极和电解质4部分组成。燃料一般采用氢、甲醇、氨、乙二醇、烃、肼和天然气。氧化剂是空气和氧气,电极分别为阳极(燃料极)和阴极(氧化剂极),电解质可用液态、固态和熔融态的电解质。目前,世界各国的燃料电池主要有以下4...

《氢燃料电池原理解析》
答:氢能源电池的原理是将氢气和氧气发生反应来给汽车供能,最后化成水排放到汽车的外部1污染小与传统燃油发动机不同的是,以氢燃料电池作为供能系统的汽车在行驶中不会释放像COxNOxSOx气体和粉尘等污染物,所以其污染;氢能电池是利用氢气制造和储存的基本原理是电解水的逆反应,分别向阳极和阴极供给氢气和氧气...

《氢能源燃料电池原理是什么》
答:【太平洋汽车网】氢能源燃料电池的基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。氢能源燃料电池对环境无污染,它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式,最典型的传统后备电源方案,燃烧会...

《氢燃料电池新能源汽车原理》
答:氢燃料电池工作原理是氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂(铂)分解成电子和氢离子(质子)。其中质子通过质子交换膜(Proton Exchange Membrane)到达负极和氧气反应变成水和热量。对应的电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。什么是氢燃料电池的技术关键对于氢燃料电池的商用来说,最大的挑战之一就是成本控制。燃料电池...

《燃料电池(连续电池)?》
答:燃料电池其原理与一般电池相同。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贮存在电池内部,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...

《燃料电池的发电原理是什么?》
答:质子交换膜燃料电池工作原理如图。质子交换膜燃料电池工作原理示意图 将化学能转化成电能

   

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