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氫氧燃料電池是以氧氣作為氧化劑，以氫氣作為燃料，然后通過燃料的各種化學反應，進而將產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)化為電能有一種電池。氫氧燃料電池具有容量大、比能量高、轉(zhuǎn)化效率高和功率范圍廣等多個優(yōu)點。氫氧燃料電池和一般電池有著很大區(qū)別，一般電池的活性物質(zhì)是被存放在電池的內(nèi)部的，所以儲存的活性物質(zhì)的量的多少決定電池的容量。而燃料電池的活性物質(zhì)是可以被源源不斷地輸入的。今天小編就來給大家介紹一下氫氧燃料電池的一些知識。  氫氧燃料電池的分類 氫氧燃料電池按電池結(jié)構(gòu)和工作方式分為離子膜、培根型和石棉膜三類。  1、氧燃離子膜氫料電池 用陽離子交換膜作電解質(zhì)的酸性燃料電池，現(xiàn)代采用全氟磺酸膜。電池放電時，在氧電極處生成水，通過燈芯將水吸出。這種電池在常溫下工作、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，但離子交換膜內(nèi)阻較大，放電電流密度小。 2、培根型燃料電池 屬堿性電池。氫、氧電極都是雙層多孔鎳電極（內(nèi)外層孔徑不同），加鉑作催化劑。電解質(zhì)為80%～85%的苛性鉀溶液，室溫下是固體，在電池工作溫度（204～260°C）下為液體。這種電池能量利用率較高，但自耗電大，起動和停機需較長的時間（起動需24小時，停機17小時）。 3、石棉膜燃料電池 也屬堿性電池。氫電極由多孔鎳片加鉑、鈀催化劑制成，氧電極是多孔銀極片，兩電極夾有含35%苛性鉀溶液的石棉膜，再以有槽鎳片緊壓在兩極板上作為集流器，構(gòu)成氣室，封裝成單體電池。放電時在氫電極一邊生成水，可以用循環(huán)氫的辦法排出，亦可用靜態(tài)排水法。這種電池的起動時間僅15分鐘，并可瞬時停機。比磷酸鐵鋰電池要更環(huán)保。  氫氧燃料電池工作原理 燃料電池是一種化學電池，它利用物質(zhì)發(fā)生化學反應時釋出的能量，直接將其變換為電能。從這一點看，它和其他化學電池如錳干電池、鉛蓄電池等是類似的。但是，它工作時需要連續(xù)地向其供給反應物質(zhì)——燃料和氧化劑，這又和其他普通化學電池不大一樣。由于它是把燃料通過化學反應釋出的能量變?yōu)殡娔茌敵?，所以被稱為燃料電池。 具體地說，燃料電池是利用水的電解的逆反應的“發(fā)電機”。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質(zhì)板所組成。最初，電解質(zhì)板是利用電解質(zhì)滲入多孔的板而形成，現(xiàn)在正發(fā)展為直接使用固體的電解質(zhì)。 工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（空氣，起作用的成分為氧氣）。氫在負極分解成正離子H 和電子e-。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上，空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。 利用這個原理，燃料電池便可在工作時源源不斷地向外部輸電，所以也可稱它為一種“發(fā)電機”。 一般來講，書寫燃料電池的化學反應方程式，需要高度注意電解質(zhì)的酸堿性。在正、負極上發(fā)生的電極反應不是孤立的，它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系。如氫—氧燃料電池有酸式和堿式兩種，在酸溶液中負極反應式為：2H2-4e-==4H 正極反應式為：O2 4H 4eˉ== 2H2O;如是在堿溶液中，則不可能有H 出現(xiàn)，在酸溶液中，也不可能出現(xiàn)OHˉ。 若電解質(zhì)溶液是堿、鹽溶液則負極反應式為：2H2 4OHˉ-4eˉ== 4H20 正極為：O2 2H2O 4eˉ== 4OHˉ 若電解質(zhì)溶液是酸溶液則負極反應式為：2H2-4eˉ=4H （陽離子），正極為：O2 4eˉ 4H =2H2O 記憶規(guī)律如下： 堿性條件下，容易記住正極的O2、H2O、eˉ、4OHˉ前面的系數(shù)分別為1、2、2、4，再用總反應方程式減去上式即可。酸性條件下，易記住負極反應式（4H ） （-4eˉ）=2H2，通過移項可以得到所需要的方程式，同樣用總反應式減上式得到正極反應式。 氫氧燃料電池 hydrogen oxygen fuel cell 以氫氣作燃料，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應，將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍?/p> 氫氧燃料電池工作時，向氫電極供應氫氣，同時向氧電極供應氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質(zhì)生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應過程就能連續(xù)進行。 —— End —— |
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