1,、燃料電池技術(shù)：燃料電池的主要原理是什么?

燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。

燃料電池的原理是電化學(xué)裝置,，其組成與一般電池相同,。單體電池由正負(fù)極(負(fù)極為燃料極，正極為氧化劑極)和電解質(zhì)組成,。不同的是,，一般電池的活性物質(zhì)都儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，因此電池容量是有限的,。燃料電池的正負(fù)極本身不含活性物質(zhì),，只是一種催化轉(zhuǎn)化元件。因此,，燃料電池是名副其實(shí)的將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器,。電池工作時(shí)，燃料和氧化劑由外界供給并發(fā)生反應(yīng),。原則上,，只要不斷輸入反應(yīng)物，不斷消除反應(yīng)產(chǎn)物,，燃料電池就可以持續(xù)發(fā)電,。這里以氫氧燃料電池為例，說(shuō)明氫氧燃料電池的反應(yīng)原理,。該反應(yīng)是電解水的逆過(guò)程,。電極應(yīng)為： 負(fù)極：H2+2OH-+2e-燃料電池的核心技術(shù)。

正極：1/-2OH-

電池反應(yīng)：/2O2==

另外,，只有燃料電池本體不能工作,，必須有一套相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，包括反應(yīng)物供應(yīng)系統(tǒng),、排熱系統(tǒng),、排水系統(tǒng)、電氣性能控制系統(tǒng)和安全裝置等,。

燃料電池通常由形成離子的電解質(zhì)板組成導(dǎo)體,，燃料極(陽(yáng)極)和空氣極(陰極)布置在兩側(cè),，氣體流道在兩側(cè),。氣體流道的作用是使燃料氣體和空氣(氧化劑氣體)能在流道內(nèi)通過(guò),。 燃料電池實(shí)驗(yàn)排氣的目的。

2,、燃料電池技術(shù)：燃料電池的概念是什么

燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)裝置,，又稱(chēng)電化學(xué)發(fā)電機(jī)。是繼水電,、火電,、原子能之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料化學(xué)能中的吉布斯自由能轉(zhuǎn)化為電能,，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制,，因此效率高;此外，燃料電池同時(shí)使用燃料和氧氣,，沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)部件,，因此沒(méi)有噪音材料，排放的有害氣體極少;聲污染,。這說(shuō)明,，從節(jié)能和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看，燃料電池是最有前途的發(fā)電技術(shù),。 (福建延安集團(tuán)是清潔能源解決方案提供商,，致力于氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。亞曉南為您解答--)

3.燃料電池技術(shù)：燃料電池的技術(shù)原理

燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,。

燃料電池的原理是電化學(xué)裝置,，其組成與一般電池相同。單體電池由正負(fù)極(負(fù)極為燃料極,，正極為氧化劑極)和電解質(zhì)組成,。不同的是，一般電池的活性物質(zhì)都儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,，因此電池容量是有限的,。燃料電池的正負(fù)極本身不含活性物質(zhì)，只是一種催化轉(zhuǎn)化元件,。因此,，燃料電池是名副其實(shí)的將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器。電池工作時(shí),，燃料和氧化劑由外界供給并發(fā)生反應(yīng),。原則上，只要不斷輸入反應(yīng)物,，不斷消除反應(yīng)產(chǎn)物,，燃料電池就可以不斷發(fā)電。這里以氫氧燃料電池為例，說(shuō)明氫氧燃料電池的反應(yīng)原理,。該反應(yīng)是電解水的逆過(guò)程,。電極應(yīng)為：負(fù)極：H2+2OH-+2e-

正極：1/2O2++2e-2OH-氫能源燃料電池技術(shù)。

電池反應(yīng)：H2+1/2O2==

另外,，只有燃料電池主體還不能工作,，還必須有一套相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，包括反應(yīng)物供應(yīng)系統(tǒng),、排熱系統(tǒng),、排水系統(tǒng)、電氣性能控制系統(tǒng)和安全裝置,。 燃料電池技術(shù)現(xiàn)狀,。

燃料電池通常由形成離子導(dǎo)體的電解質(zhì)板、布置在兩側(cè)的燃料電極(陽(yáng)極)和空氣電極(陰極)以及兩側(cè)的氣體流路組成,。氣體流道的作用是使燃料氣體和空氣(氧化劑氣體)能在流道內(nèi)通過(guò),。

在實(shí)際燃料電池中，由于工作的電解液不同,，通過(guò)電解液進(jìn)行反應(yīng)的離子種類(lèi)也不同,。 PAFC 和 PEMFC 之間的反應(yīng)與氫離子 (H+) 有關(guān)。發(fā)生的反應(yīng)為：燃料電池最新技術(shù),。

燃料電極：H2==2H++2e- (1)

空氣電極：2H++1/2O2+2e- ==(2)日本燃料電池技術(shù),。

總體：H2+ 1/2O2==(3)

氫氧燃料電池組成及反應(yīng)循環(huán)圖

在燃料極中，供入的燃料氣體中的H2分解為H+,，e-,、H+進(jìn)入電解液并發(fā)生反應(yīng)O2 從空氣電極側(cè)供給。 e-通過(guò)外部負(fù)載電路返回空氣極側(cè),，參與空氣極側(cè)的反應(yīng),。一系列反應(yīng)的例子導(dǎo)致e-不間斷地通過(guò)外電路，從而構(gòu)成發(fā)電,。并且從上式中的反應(yīng)式(3)可以看出,，除了H2和O2產(chǎn)生的反應(yīng)外，沒(méi)有其他反應(yīng),，H2的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,。但實(shí)際上，伴隨著電極的反應(yīng)存在一定的電阻,，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生部分熱能,，從而降低轉(zhuǎn)化為電能的比例。引起這些反應(yīng)的一組電池稱(chēng)為模塊,，產(chǎn)生的電壓通常小于一伏,。因此,，為了獲得大的輸出，需要采用元件的多層堆疊的方法來(lái)獲得高壓堆疊,。部件之間的電氣連接以及燃料氣體與空氣之間的分離由所謂的分離器制成,，其上側(cè)和下側(cè)具有氣體流路。 PAFC和PEMFC的隔板是由碳材料制成的,。電堆的輸出由總電壓和電流的乘積決定,，電流與電池中的反應(yīng)面積成正比。

PAFC的電解質(zhì)是濃磷酸水溶液,，而PEMFC的電解質(zhì)是質(zhì)子導(dǎo)電聚合物膜。電極均使用碳多孔體,。為了促進(jìn)反應(yīng),，使用Pt作為催化劑。燃?xì)庵械囊谎趸紩?huì)引起中毒,，降低電極性能,。為此，在 PAFC 和 PEMFC 應(yīng)用中必須限制燃料氣中 CO 的含量,，特別是對(duì)于在低溫下工作的 PEMFC,。

磷酸燃料電池的基本組成及反應(yīng)原理為：燃?xì)饣虺鞘忻簹饧尤胨魵夂笏腿胫卣麪t，使燃料轉(zhuǎn)化為H2,、CO和水蒸氣,、CO和水的混合物在置換中進(jìn)一步反應(yīng)催化劑在容器中轉(zhuǎn)化為 H2 和 CO2、經(jīng)過(guò)這種處理的燃料氣體進(jìn)入燃料堆的陽(yáng)極(燃料極),，同時(shí)將氧氣輸送到燃料堆的陽(yáng)極(空氣極)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),，并與燃料迅速產(chǎn)生電能和熱能。催化劑的幫助,。 燃料電池技術(shù)講什么,。

與PAFC和PEMFC相比，高溫燃料電池MCFC和SOFC不需要催化劑,。以CO為主要成分的煤氣化氣可直接用作燃料,，且易于利用其優(yōu)質(zhì)尾氣形成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。 .

MCFC的主要組成部分,。包含與電極反應(yīng)相關(guān)的電解質(zhì)(通常是與鋰和鉀混合的碳酸鹽)和連接上下電極的兩個(gè)電極板(燃料電極和空氣電極),，以及用于循環(huán)燃料氣體和氧化劑氣體的氣體。在兩個(gè)電極之外,。電芯,、電極夾等，電解液在MCFC的工作溫度約~℃下為熔融狀態(tài)的液體,，形成離子導(dǎo)體,。電極為鎳基多孔體,，氣室由耐腐蝕金屬構(gòu)成。 燃料電池汽車(chē)技術(shù),。

MCFC的工作原理,。空氣極的O2(空氣)和CO2與電結(jié)合產(chǎn)生-(碳酸根離子),，電解質(zhì)向-燃料極側(cè)移動(dòng),，與H+結(jié)合作為燃料供給，放出e-,，在同時(shí)產(chǎn)生CO2,、化學(xué)反應(yīng)式如下： 國(guó)內(nèi)氫燃料電池技術(shù)最先進(jìn)的公司。

燃料電極：H2+-==+CO2+2e-(4)

空氣電極：CO2+1/2O2+2e-==-(5)

總體: H2+ 1/2O2==(6)

在該反應(yīng)中,，e-與PAFC中的相同,。從燃料極放電，通過(guò)外電路返回空氣極,，e-在外電路中燃料電池的不間斷流動(dòng),，實(shí)現(xiàn)了燃料電池的發(fā)電。另外,，MCFC最大的特點(diǎn)就是必須有對(duì)反應(yīng)有貢獻(xiàn)的離子,。因此，供給的氧化劑氣體必須含有二氧化碳?xì)怏w,。此外,，還開(kāi)發(fā)了一種方法，將催化劑填充到電池中,，使天然氣的主要成分 CH4 在電池內(nèi)部發(fā)生改性,，在電池內(nèi)部直接生成 H2、當(dāng)燃料為煤氣時(shí),，其主要成分CO與H2反應(yīng),，因此CO可等效用作燃料。為了獲得更大的產(chǎn)量,，隔板通常由鎳和不銹鋼制成,。 燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)。

SOFC主要由陶瓷材料組成,。電解液通常采用ZrO2(氧化鋯),，作為穩(wěn)定的YSZ(穩(wěn)定的氧化鋯)構(gòu)成O2-(氧化釔)的導(dǎo)體。在電極中,，燃料電極采用Ni和YSZ復(fù)合多孔體形成金屬陶瓷,，空氣電極采用LaMnO3(鑭錳氧化物)。隔板使用 LaCrO3(鑭鉻氧化物),。為了避免由于電池形狀不同導(dǎo)致電解液之間熱膨脹差異導(dǎo)致的裂紋,，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了在較低溫度下運(yùn)行的 SOFC,。除了電池的形狀與其他燃料電池的平板型相同外，還有為避免應(yīng)力集中而開(kāi)發(fā)的圓柱型,。 SOFC的反應(yīng)式如下：

燃料電極：H2+O2-==+2e-(7)

空氣電極：1/2O2+2e-==O2-(8)

總體: H2+ 1/2O2==(9)燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)有哪些,。

在燃料電極中，H2穿過(guò)電解液并與O2-反應(yīng)生成e-,?？諝怆姌O從 O2 和 e- 生成 O2-。與其他燃料電池一樣,，整體由 H2 和 O2 產(chǎn)生,。在 SOFC 中，由于是高溫工況,，可以通過(guò)將天然氣的主要成分 CH4 改性為 H2 直接在內(nèi)部使用,，無(wú)需其他催化劑的作用，而煤氣的主要成分 CO可直接用作燃料,。