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电池

质子交换膜燃料电池的电解质中传导的离子是氧离子(质子交换膜燃料电池的电解质是什么)

工品易达2022-11-11电池17

燃料电池原理是什么?

燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。

同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。

扩展资料:

优点

燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。从理论上来讲,只要连续供给燃料,燃料电池便能连续发电,已被誉为是继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。

发电效率高

燃料电池发电不受卡诺循环的限制。理论上,它的发电效率可达到85% ~90%,但由于工作时各种极化的限制,目前燃料电池的能量转化效率约为40%~ 60%。若实现热电联供,燃料的总利用率可高达80%以上。

环境污染小

燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上,这对缓解地球的温室效应是十分重要的。另外,由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫,而且按电化学原理发电,没有高温燃烧过程,因此几乎不排放氮和硫的氧化物,减轻了对大气的污染。

比能量高

液氢燃料电池的比能量是镍镉电池的800倍,直接甲醇燃料电池的比能量比锂离子电池(能量密度最高的充电电池)高10倍以上。目前,燃料电池的实际比能量尽管只有理论值的10%,但仍比一般电池的实际比能量高很多。

质子交换膜是让阴离子通过的还是阳离子通过,还是都可

都可以。

这就是相当于电解水的一个逆反应。顾名思义:质子交换膜只能传导质子,因此质子可直接穿过质子交换膜到达阴极,而电子只能通过外电路才能到达阴极。

当电子通过外电路流向阴极时就产生了直流电。但是通过化学式来看,这个过程并没有造成能量损失。首先我们要明白离子交换膜的作用,是为了阻碍某种离子的通过,另外一种离子可以通过的膜,如果我们不用,得到的产物不纯,有氯化钠,作用是防止氯离子通过要让钠离子去阴极,和氢氧根形成氢氧化钠。

全质子交换膜主要用氟磺酸型质子交换膜;nafion重铸膜;非氟聚合物质子交换膜;新型复合质子交换膜等。

扩展资料:

质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点,被公认为电动汽车、固定发电站等的首选能源。

在燃料电池内部,质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道,使得质子经过膜从阳极到达阴极,与外电路的电子转移构成回路,向外界提供电流,因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用,它的好坏直接影响电池的使用寿命。

有机/无机纳米复合质子交换膜,依靠纳米颗粒尺寸小和比表面积大的特点提高复合膜的保水能力,从而达到扩大质子交换膜燃料电池工作温度范围的目的。

参考资料来源:百度百科——质子交换膜

质子交换膜的燃料电池?

广泛应用于电动汽车的燃料电池是一种称为质子交换膜的燃料电池(PEMFC) ,它以纯氢为燃料,以空气为氧化剂,不经历热机过程,不受热力循环限制,因此能量的转换效率高,是普通内燃机热效率的2~3倍。同时,它还具有噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等特性。

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