氢(qīng)燃料(liào)电池的工作原(yuán)理(lǐ)分析:
1.氢质子交换膜(mó)燃料电池是一个利用氢气和空气中的(de)氧气,把化学能直(zhí)接转换(huàn)成电能,而在能量转换过程(chéng)中既无污染又(yòu)无(wú)噪音的发电(diàn)装置。 负(fù) 极: 2H2 → 4H+ + 4e- 正 极: O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O 整个(gè)过程(chéng): 2H2 + O2 → 2H2O + 热能(néng),该产品的优势 氢能是21世(shì)纪最有可能在世界(jiè)能(néng)源舞台上成为(wéi)一种举足轻重的二(èr)次能源。
2.燃(rán)料电池(chí)的(de)工作过程是化(huà)学能转化为电能的过程,不受(shòu)卡(kǎ)诺(nuò)循环的限制,能量转换效率较高,其明显优势有: 能(néng)量(liàng)转换率高(gāo) 燃料电(diàn)池能量转换率一(yī)般在(zài)70%以上,为(wéi)火力发(fā)电2倍以上(火力发电效率仅20%-30%)。比(bǐ)能(néng)量高 能(néng)量比重量为(wéi)铅酸电池的3.45倍。
3.寿命长传统的铅酸(suān)电池寿命在般在一年半,而燃(rán)料(liào)电池寿命可达5年以(yǐ)上。无污染 质(zhì)子交换膜燃料电池是利用氢气(qì)在负极进行氧化,生成(chéng)氢离子(质子)、分离电子的反(fǎn)应(yīng);氢离子(zǐ)与氧原子在正极进行还原(yuán)反应结合(hé)生成水,排出物是水(或蒸汽),无污染,属于(yú)零排放。
4.过载能力强(qiáng)燃料(liào)电(diàn)池除(chú)了在较宽的工作(zuò)范围内具有较高的工作效率外,其(qí)短(duǎn)时过(guò)载能力可达额定功率的(de)200%或更大。使用方便 只要备足氢气(qì),燃料(liào)电池就可提供稳定电压和电流,不(bú)需要充电。低噪音 燃料电(diàn)池属于静态能(néng)量转换装置,除(chú)了(le)空(kōng)气压缩(suō)机和冷却(què)系统以外无(wú)其它运动部(bù)件,因(yīn)此运(yùn)行过程中噪音和(hé)振动都较(jiào)小(xiǎo)。
5. 氢气通过管(guǎn)道或导气板到达阳(yáng)极(jí);在阳极催化剂的作用下,1 个(gè)氢(qīng)分子(zǐ)解离为 2 个氢质子,并释放出 2 个电子,阳极(jí)反应为(wéi): H2→2H++2e。在电池的另一端,氧(yǎng)气(或空(kōng)气)通过管道或导气(qì)板到达阴极,在(zài)阴极催化剂的作用下,氧(yǎng)分子和(hé)氢离(lí)子与(yǔ)通过外电(diàn)路到(dào)达阴极的电子发生反应生成水,阴极反1/2O2+2H++2e→H2O 总的化学反应为(wéi):H2+1/2O2=H2O 电子在(zài)外电(diàn)路形成直流电。因此(cǐ),只要源(yuán)源不断料(liào)电池阳极和(hé)阴极(jí)供给氢气和氧气,就可以向外电路(lù)的负载连(lián)续地输出电能。