导图社区 燃料电池与燃料电池汽车
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,本节简述了燃料电池的基本内容。
编辑于2023-10-30 22:56:34燃料电池与燃料电池汽车
发展背景
化学能源紧缺
化学能源为主、可再生能源和新能源为辅
环境保护
降噪
减少污染气体排放
原理
阴极反应:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
阳极反应:2H2 = 4H+ + 4e-
总反应:2H2 + O2 = 2H2O
异同点
相同点
电化学反应
不同点
普通电池
能量存储装置
电池容量决定于电化学物质的量
利用外部供给的电能量
燃料电池
能量转换装置
利用外部供给的燃料和氧化剂产生电能
结构和部件老化,缩减寿命
优缺点
优点
转换效率高,可达百分之60以上
模块化结构
产物为水,无污染
没有尺寸效应,在小的尺寸里仍有于大尺寸相仿的效率
没有运转部件,噪音小
缺点
价格高
安全性
高温下,稳定性和寿命不高
知识普及不足
没有完善的燃料供应体系
发展史
实验室阶段——军用阶段——民用阶段
分类
质子交换膜燃料电池(PEMFC)
直接甲醇燃料电池(DMFC)
磷酸燃料电池(PAFC)
熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)
固体氧化物燃料电池(SOFC)
碱性燃料电池(AFC)
目前,国内燃料电池行业产业链较为完整,但关键技术仍被国外垄断
关键材料
电极
催化剂
电解质/隔膜
双极板(集流板):提供气体流场又叫流道,防止电池中的燃料与氧气相互渗透,并在串联的阴阳两极之间收集电子,建立电流通路。