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氢氧燃料电池反应原理及工作原理图,氢氧燃料电池反应原理及工作原理

2024-01-11 18:51:01科技漂亮的斑马

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氢氧燃料电池反应原理及工作原理图,氢氧燃料电池反应原理及工作原理

很多朋友对氢氧燃料电池反应原理及工作原理图,氢氧燃料电池反应原理及工作原理不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

氢氧燃料电池是以氧气为氧化剂,氢气为燃料,然后通过燃料的各种化学反应将产生的化学能转化为电能的一种电池。氢氧燃料电池具有容量大、比能量高、转换效率高、功率范围宽等优点。氢氧燃料电池与一般电池有很大不同。通常,电池的活性物质储存在电池内部,因此储存的活性物质的量决定了电池的容量。

可以连续输入燃料电池的活性物质。今天,边肖将为您介绍一些氢氧燃料电池的知识。

氢氧燃料电池的分类氢氧燃料电池按其电池结构和工作方式可分为三种:离子膜、培根膜和石棉膜。1、离子交换膜氢氧燃料电池是以阳离子交换膜为电解质的酸性燃料电池,近代采用全氟磺酸膜。当电池放电时,在氧电极处产生水,并通过芯吸出。这种电池工作在常温下,结构紧凑,重量轻,但离子交换膜内阻大,放电电流密度小。培根燃料电池

属于碱性电池。氢氧电极均为双层多孔镍电极(内层和外层孔径不同),加入铂作为催化剂。电解液为80% ~ 85%的苛性钾溶液,室温下为固体,电池工作温度(204 ~ 260)下为液体。这种电池能量利用率高,但耗能大,启停时间长(启动24小时,停止17小时)。石棉膜燃料电池

也是碱性电池。氢电极由带有铂和钯催化剂的多孔镍片制成,氧电极是多孔银片。两个电极之间夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜,然后将开槽的镍片压紧在两块极板上作为集流体,形成气室,封装成单体电池。放电时,在氢电极一侧产生的水可以通过循环氢或静态排水排出。这种电池的启动时间只有15分钟,可以瞬间停止。比磷酸铁锂电池更环保。

氢氧燃料电池的优点1、廉价材料2、操作简单3、安全4、高效5、无污染氢氧燃料电池的工作原理。

燃料电池是一种化学电池,利用物质化学反应释放的能量直接转化为电能。从这一点来说,它和其他化学电池如锰干电池、铅电池是类似的。但工作时需要持续供应反应物——、燃料和氧化剂,与其他普通化学电池不同。因为它通过化学反应将燃料释放的能量转化为电能输出,所以被称为燃料电池。

具体来说,燃料电池是一种利用水电解逆反应的“发电机”。它由正极、负极和夹在正极和负极之间的电解质板组成。最初电解质板是由电解质渗入多孔板形成的,现在正发展到直接使用固体电解质。

在操作期间,燃料(氢)被供应给负电极,氧化剂(空气,有效成分是氧)被供应给正电极。氢在负极分解成正离子H和电子e-。氢离子进入电解液,而电子沿着外电路移动到正极。电负载连接到外部电路。在正极上,空气中的氧和电解液中的氢离子吸收到达正极的电子形成水。这是水电解反应的逆过程。

利用这一原理,燃料电池在工作时可以不断地向外界输送电能,因此也可以称为“发电机”。

一般来说,写燃料电池化学反应方程式时,要非常注意电解质的酸碱性。阳极和阴极上的电极反应不是孤立的,往往与电解质溶液密切相关。比如氢氧燃料电池有两种:酸型和碱型。在酸性溶液中,负反应式为:2H2-4e-==4H,正反应式为:O2 4H 4eˉ==2H2O如果在碱性溶液中,就没有H,在酸性溶液中,就没有o H。

如果电解质溶液是碱或盐溶液,负反应式为:2h24oh ˉ-4e ˉ=4h20正极:O2 2h2o4e ˉ=4oh ˉ如果电解质溶液是酸溶液,负反应式为:2H2-4eˉ=4H(阳离子),正极:O2 4eˉ 4H=2H2O。

记忆规则如下:在碱性条件下,容易记住正极O2、H2O、eˉ、4OHˉ前的系数分别为1、2、2、4,然后从总反应方程式中减去上式。在酸性条件下,很容易记住负反应方程式(4H) (-4eˉ)=2H2,通过移项可以得到所需方程式,从总反应方程式中减去上述方程式也可以得到正反应方程式。氢氧燃料电池

以氢气为燃料,氧气为氧化剂,通过燃料的燃烧反应将化学能转化为电能的电池。氢氧燃料电池工作时,同时向氢电极提供氢气,向氧电极提供氧气。氢和氧在电极上催化剂的作用下通过电解质生成水。此时,氢电极上有多余的电子带负电,氧电极上由于缺少电子而带正电。电路接通后,这种类似燃烧的反应过程才能继续。

电极-反应性氢氧燃料电池(中性介质):正极:O22H2O 4e-4OH-负极:2H2-4e- 4H总反应式:2H2O O2==2H2O氢氧燃料电池(酸性介质):正极:O24H 4e-2H2O负极:2H2-4e- 4H总反应式:2H2O O2==2H2O氢氧燃料电池(碱性介质):阳极:O22H2O 4e-4OH-阴极:2H2-4e- 4OH- 4H2O总反应式:2H2O O2=?

以上知识分享希望能够帮助到大家!

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