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燃料电池的分类?

电池 2024-08-25 12:56

一、燃料电池的分类?

燃料电池的主要分类有:

1、SOFC

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种直接将燃料气和氧化气中的化学能转换成电能的全固态能量转换装置,具有一般燃料电池的结构。

2、RFC

氢燃料电池以氢气为燃料,与氧气经电化学反应后透过质子交换膜产生电能。氢和氧反应生成水,不排放碳化氢、一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物,无污染,发电效益高。

3、DMFC

直接以甲醇为燃料的质子交换膜燃料电池通常称为直接甲醇燃料电池(DMFC)。膜电极主要由甲醇阳极、氧气阴极和质子交换膜(PEM)构成。阳极和阴极分别由不锈钢板、塑料薄膜、铜质电流收集板、石墨、气体扩散层和多孔结构的催化层组成。

二、燃料电池是如何分类的?

根据不同的标准,燃料电池大体可分为以下4类:

(1)根据燃料电池的运行机理的不同,分为酸性燃料电池和碱性燃料电池。

(2)电解质主要有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质。据此,燃料电池可分为碱性燃料电池(AFC)、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)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。在燃料电池中,磷酸燃料电池(PAFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以冷启动和快启动,可以用作移动电源,竞争力更强。

(3)按照燃料类型的不同,有氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有机燃料,汽油、柴油和天然气等气体燃料。有机燃料和气体燃料必须经过重整器“重整”为氢气后,才能成为燃料电池的燃料。

(4)按照燃料电池工作温度分,有低温型,温度低于200℃;中温型,温度为200℃~750℃;高温型,温度高于750℃。

在常温下工作的燃料电池,例如质子交换膜燃料电池(PEMFC),这类燃料电池需要采用贵金属作为催化剂。燃料的化学能绝大部分都能转化为电能,只产生少量的废热和水,不产生污染大气环境的氮氧化物。不需要废热能量回收装置,体积较小,质量较轻。但催化剂铂(Pt)会与工作介质中的一氧化碳(CO)发生作用后产生“中毒”现象而失效,使燃料电池效率降低或完全损坏。而且铂(Pt)的价格很高,增加了燃料电池的成本。

另一类是在高温(600℃~1000℃)下工作的燃料电池,例如熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC),这类燃料电池不需要采用贵金属作为催化剂。但由于工作温度高,需要采用复合废热回收装置来利用废热,体积大,质量重,只适合用于大功率的发电厂中。

综合起来看,最实用的燃料电池是氢或含富氢的气体燃料,但是在自然界是不能直接获得燃料电池氢的;通常是以石油燃料、甲醇、乙醇、沼气、天然气、石脑油或煤气为原料,经过重整、裂解等化学处理后来制取含富氢的气体燃料。氧化剂则采用氧气或空气,最常见的是用空气作为氧化剂。

三、燃料电池(fuelcell)与电池(battery)的定义、分类与异同点?

batteries指电化电池,fuel cells指燃料电池。两者的主要区别在于fuel cell消耗反应物,需要不断填充;而battery将电能以化学方式存储与封闭系统内。

四、氢燃料电池为什么叫燃料电池?

氢燃料电池是是过氢、氧结合燃烧产生电能,故称燃料电池。

五、燃料电池汽车对燃料电池有哪些要求呢?

我认为,最重要的条件是:

安全

其次能够达到如下要求:

环保无污染

材料来源广泛

廉价

能量转化效率高

基本上能够达到上述要求,就可以商用了。

六、燃料电池技术?

      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,又称电化学发电器。 

    它是继 水力发电 、热能发电和 原子能发电之后的第四种发电技术。 

七、什么燃料电池?

燃料电池就是把燃料所具有的化学能直接转换成电能的一种装置,又叫电化学发电器。

八、燃料电池成本?

目前国内100瓦的燃料电池需要1万元人民币。通常来讲,笔记本电脑和手机分别需要20瓦和1.5瓦的电池。燃料电池所需要的催化剂非常昂贵,也使得燃料电池在成本上尚无法和锉电池和铿聚合物电池相抗衡。

九、燃料电池原理?

燃料电池是一种通过氧化还原反应将化学能转化为电能的电池,其原理基于化学能与电能之间的相互转化。

燃料电池的基本构成要素包括正极、负极和电解质。燃料电池中常用的电解质是聚合物膜,它具有良好的离子导电性和堵塞水分子的作用,能够防止负极和正极间的反应。

燃料电池的工作原理如下:

1. 负极:燃料电池的负极通常采用氢气或甲烷等能够提供电子的燃料,由于这些燃料中含有氢原子,因此这类电池也被称为氢燃料电池。

2. 正极:将氧气输送到电池的正极,与负极上的燃料进行氧化还原反应,因此又称为氧化还原电池。

3. 电子流:负极上的燃料会释放出电子,电子随即由外部电路传输到正极,形成电子流,从而产生电能。

4. 质子流:在燃料的氧化反应中产生的质子穿过聚合物电解质层,与流向负极上的电子结合,形成水,完成反应。

燃料电池可以提供持续的电能,而且不会产生有害废物,因此在清洁能源领域得到广泛应用。

十、燃料电池产物?

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,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高; 另外,燃料电池用燃料和氧气作为同时没有机械传动部件,故没有噪原料,排放出的有害气体极少;声污染。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术。