静态排水燃料电池 燃料动力电池是很有发展前途的新
作者:admin 发布时间:2023-04-09 16:29:35 分类:随笔 浏览:117
燃料动力电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极.和一般电池的重要差别在于一般电池的活性物质是预先放在入的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料动力电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,仅限于一些特殊用途,如飞船、特种、特种、电视中转站、灯塔和浮标等方面。
按电池结构和工作方式,氢氧燃料动力电池可分为离子膜、培根型和石棉膜三类。
1.离子膜氢氧燃料动力电池:用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料动力电池,现代采用全氟磺酸膜。电池放电时,在氧电极处生成水,通过灯芯将水吸出。这种电池在常温下工作、结构紧凑、重量轻,但离子交换膜内阻较大,放电电流密度小。
2.培根型燃料动力电池:属碱性电池。氢、氧电极都是双层多孔镍电极(内外层孔径不同),加铂作催化剂。电解质为80%~85%的苛性钾溶液,室温下是固体,在电池工作温度(204~260°C)下为液体。这种电池能量利用率较高,但自耗电大,起动和停机需较长的时间(起动需24小时,停机17小时)。
3.石棉膜燃料动力电池:也属碱性电池。氢电极由多孔镍片加铂、钯催化剂制成,氧电极是多孔银极片,两电极夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜,再以有槽镍片紧压在两极板上作为集流器,构成气室,封装成单体电池。放电时在氢电极一边生成水,可以用循环氢的办法排出,亦可用静态排水法。这种电池的起动时间仅15分钟,并可瞬时停机。比磷酸铁锂离子电池要更环保。
氢氧燃料动力电池的原理
工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。氢在负极上的催化剂的用途下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。
氢氧燃料动力电池的优点
1.清洁环保,产物是水;
2.容易持续通氢气和氧气,出现持续电流;
3.能量转换率较高,超过80%(普通燃烧能量转换率30%多);
4.可以组合为燃料动力电池发电站,排放废弃物少,噪音低,绿色发电站。
氢氧燃料动力电池的应用
作为极具发展前途的新动力电源,氢氧燃料动力电池的应用领域是多方面的:
1、大型电站发电
2、便携移动电源
3、应急电源
4、家庭电源
5、飞机、汽车、军舰
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