ups电池的发展？

一、ups电池的发展？

第一代UPS电源——动态UPS。

其利用机械惯性储能以及电动机、发电机的能量传输机制以提供短时间的不间断供电，这种早期产品体积庞大、造价昂贵、噪声巨大，犹如一个小型电厂，并且动态UPS电源的特征是占地面积较大，噪音大，不易维护和使用。

第二代UPS电源——工频UPS电源机。

相比于动态UPS，其可用性提升主要体现在以下几个方面：

第一，体积变小，搬运和安装难度降低;第二，备电时间可以由后备电池决定，从动态UPS的秒级备电上升到小时级备电;第三，可以对较差电网电力优化，如果一旦电网波动比较大，可以给后端设备提供相对稳定的电力供应。

第三代UPS电源——高频UPS电源机。

高频机的出现进一步提升了功率密度，体积减小了50%，从功能模块上提升了维护性，缩短了MTTR时间，可在数小时内完成修复。重量较工频机进一步降低，有效提升了工程的可安装性。同时，高频机也大都采用了全数字化的高集成化设计，在维护性方面也有较大改进。

第四代UPS电源——模块化高频UPS电源。

高频机技术的发展为UPS的模块化架构提供了技术可能，结合类似通信电源的模块冗余技术的供电架构，模块化的高频UPS得以实现。

二、电池的发展历程？

在古代，人类有可能已经不断地在研究和测试“电”这种东西了。

一个被认为有数千年历史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格达附近被发现。它有一根插在铜制圆筒里的铁条－可能是用来储存静电用的，然而瓶子的秘密可能永远无法被揭晓。不管制造这个粘土瓶的祖先是否知道有关静电的事情，但可以确定的是古希腊人绝对知道。他们晓得如果摩擦一块琥珀，就能吸引轻的物体。在十八世纪的四五十年代，发电装置的改善和大气电现象的研究，吸引了物理学家们的广泛兴趣， 1745年，普鲁士的克莱斯特利用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时，受到猛烈的一击。可能是在这个发现的启发下，荷兰莱顿大学的马森布罗克在1746年发明了收集电荷的“莱顿瓶”。因为他看到好不容易收集的电却很容易地在空气中逐渐消失，他想寻找一种保存电的方法。有一天，他用一支枪管悬在空中，用起电机与枪管连着，另用一根铜线从枪管中引出，浸入一个盛有水的玻璃瓶中，他让一个助手一只手握着玻璃瓶，马森布罗克在一旁使劲摇动起电机。这时他的助手不小心将中另一只手与枪管碰上，他猛然感到一次强烈的电击，喊了起来。马森布罗克于是与助手互换了一下，让助手摇起电机，他自己一手拿水瓶子，另一只手去碰枪管。1780年，意大利解剖学家伽伐尼（Luigi Galvani）在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而如果只用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应。伽伐尼认为，出现这种现像是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣的，他们竞相重复枷伐尼的实验，企图找到一种产生电流的方法，意大利物理学家伏特在多次实验后认为：伽伐尼的“生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片之间就能够产生电流。1799年，意大利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功地制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。它成为早期电学实验，电报机的电力来源。1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液，解决了电池极化问题，制造出第一个不极化，能保持平衡电流的锌─铜电池此后，这些电池都存在电压随着使用时间延长而下降的问题。当电池使用一段时间后电压下降时，电池电压回升。因为这种电池能充电，可以反复使用，所以称它为“蓄电池”。然而，无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体，因此搬运很不方便，特别是蓄电池所用液体是硫酸，在挪动时很危险。也是在1860年，法国的雷克兰士（GeorgeLeclanche）还发明了世界广受使用的电池（碳锌电池）的前身。它的负极是锌和汞的合金棒（锌－伏特原型电池的负极，经证明是作为负极制作材料的最佳金属之一），而它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化锰和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器。负极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。此系统被称为“湿电池”。雷克兰士制造的电池虽然简陋但却便宜，所以一直到1880年才被改进的“干电池”取代。负极被改进成锌罐（即电池的外壳），电解液变为糊状而非液体，基本上这就是现在我们所熟知的碳锌电池。1887年，英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。1890年爱迪生（Thomas Edison）发明可充电铁镍电池。

三、原电池的发展历史

原电池的发展历史

随着科技的不断进步，人们对电源的需求也越来越高。在电源的发展历程中，原电池作为一类重要的电源形式，扮演着至关重要的角色。今天，我们将一起回顾原电池的发展历史，探讨其演变过程以及未来的发展趋势。 **早期阶段** 在早期的电力研究中，人们主要关注于化学能转化为电能的过程。在这一时期，科学家们发现了许多不同类型的原电池，如丹尼尔电池、伏特电堆等。这些早期的原电池为早期电器的研发提供了重要的支持。 **现代发展** 随着电子设备的普及，人们对原电池的需求也不断增加。在这个阶段，科学家们不断优化原电池的设计和制造工艺，提高了其能量密度和稳定性。同时，新型材料的应用也使得原电池的环保性和安全性得到了显著提升。 **电动汽车领域** 近年来，电动汽车的发展受到了广泛关注。原电池作为电动汽车的关键部件之一，其性能和成本直接影响到电动汽车的推广和应用。目前，科学家们正在努力研发更高效、更便宜的原电池，以满足电动汽车市场的需求。 **可穿戴设备领域** 可穿戴设备在近年来也得到了迅速发展。原电池也被广泛应用于可穿戴设备中，为这些设备提供持久稳定的电源。科学家们正在研究如何进一步提高原电池的能量密度和循环寿命，以满足可穿戴设备对电源的高要求。 **未来展望** 随着科技的不断进步，我们可以预见原电池将在更多领域得到应用。未来的原电池将更加高效、环保、安全，同时成本也将不断降低。我们期待着原电池在新能源领域、电动汽车领域、可穿戴设备领域等发挥更大的作用，为人类社会的可持续发展贡献力量。

四、未来电池的发展

未来电池的发展

随着科技的不断进步，人们对电池的性能要求也越来越高。在未来，电池的发展将朝着更高的能量密度、更长的使用寿命、更快的充电速度以及更环保的方向发展。本文将探讨未来电池的发展趋势及其对人类社会的影响。 一、更高能量密度的电池 随着电动汽车和可穿戴设备的普及，人们对电池的能量密度要求也越来越高。为了满足这一需求，科学家们正在研究新型的电池材料，如固态电池和锂硫电池等。这些新型电池材料具有更高的能量密度和更长的使用寿命，将为电动汽车和可穿戴设备提供更长时间的续航能力。 二、更长的使用寿命 电池的使用寿命一直是电池发展的一个重要问题。为了延长电池的使用寿命，科学家们正在研究新型的电池管理系统和保护系统。这些系统能够有效地延长电池的使用寿命，同时降低电池的维护成本和报废处理成本。此外，通过改进电池的制造工艺和材料，也可以提高电池的使用寿命。 三、更快的充电速度 随着电动汽车的普及，充电速度成为了一个重要的问题。为了解决这一问题，科学家们正在研究快速充电技术，如无线充电和快充技术等。这些技术将能够缩短充电时间，提高充电便利性，从而促进电动汽车的普及和应用。 四、更环保的制造过程 随着环保意识的不断提高，电池的制造过程也变得越来越重要。未来的电池制造过程应该更加环保，减少对环境的污染。例如，通过采用新型的制造材料和工艺，可以减少对环境的污染；同时，对废旧电池的处理也应该更加环保，避免对环境造成二次污染。 综上所述，未来电池的发展将朝着更高的能量密度、更长的使用寿命、更快的充电速度以及更环保的方向发展。这些发展趋势将为人类社会带来更多的便利和效益，同时也需要我们关注电池的环保问题，确保电池的制造和处理过程不会对环境造成负面影响。

五、锂硫电池的发展

锂硫电池的发展

锂硫电池作为一种具有高能量密度、环境友好等优点的电池体系，近年来受到了广泛关注。本文将介绍锂硫电池的发展历程、研究现状及未来趋势。 一、锂硫电池的发展历程 锂硫电池的研究可以追溯到上世纪末，但直到近几年，随着电动汽车、可再生能源等领域的发展，锂硫电池的研究才真正引起了人们的关注。早期的研究主要集中在电池的电化学性能方面，如放电平台、比容量、循环稳定性等。随着研究的深入，人们发现锂硫电池具有很高的理论能量密度，且硫资源丰富、价格低廉，因此锂硫电池逐渐成为电池领域的研究热点之一。 二、锂硫电池的研究现状 目前，锂硫电池的研究主要集中在电极材料的优化、电解质材料的改进以及电池packing技术等方面。在电极材料方面，研究人员通过改变硫的形态、添加助剂、调整电极制备工艺等方法，提高了电极的电化学性能。在电解质材料方面，研究人员开发了导电性更好的有机电解质，并研究了硫的溶解机理。在packing技术方面，研究人员通过优化电池结构设计、降低内阻等方法，提高了锂硫电池的充放电性能。 三、锂硫电池的未来趋势 随着电动汽车、可再生能源等领域的发展，锂硫电池的市场需求将不断增长。未来，锂硫电池的研究将更加注重材料成本、资源可循环利用、安全性等方面的问题。同时，随着纳米技术、生物技术等新技术的不断发展，锂硫电池的性能有望得到进一步提升。此外，锂硫电池的应用场景也将不断拓展，如便携式电子设备、储能系统等领域。 总之，锂硫电池作为一种具有广阔应用前景的电池体系，其发展潜力巨大。相信在科研人员的努力下，锂硫电池将会在未来的能源领域中发挥更加重要的作用。

六、锌离子电池的发展历史？

1799年，意大利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功地制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特堆”实际上就是串联的电池组。

1800年伏打电堆——亚历山德罗·伏特发明了伏打电堆，并首先研制出实用发电法，使用锌和铜盘替代玻璃板，在两种金属之间加入卤水纸板，来产生电流。金属导电弧可用于远距离传导电流。伏打电堆是全球首个“湿电池”，提供可靠、稳定电流。

2、1836年丹尼尔电池——伏打电堆无法保证持久供电。因此，一名英国人JohnF.Daniell使用硫酸铜和硫酸锌两种电解质发明了丹尼尔电池。丹尼尔电池相比伏打电堆可提供更持久电力，可产生1.1v电流，用于电报、电话、门铃、及家用设备供电。在过去100年中，为人类带来了极大的便利。

3、1839年燃料电池——威廉罗伯特格罗夫发明了第一节燃料电池，通过氢氧合成反应来电。

4、1839年到1842年——研发人员对电池不断改进，开发出液体电极进行发电。

5、1859年可充电电池——法国发明家加斯顿普兰特发明了首款铅酸蓄电池，可反复充电(二次电池)。今天，这一电池类型主要用于汽车行业。电池的发展历程，从一个侧面反映出人类现代文明的演变过程，作为能量的来源，电池是一种从化学反应中提取电能的装置。一节单电极电池由阴电极、电解液(离子传导)、分离装置、阳电极组成。

七、太阳电池的发展

太阳电池的发展

太阳能是一种清洁、可再生的能源，被广泛认可为未来发展的重点领域之一。太阳电池作为太阳能利用的核心装置，经过多年的发展和创新，取得了显著的进展。本文将介绍太阳电池的发展历程以及未来的发展趋势。

太阳电池的起源

太阳电池最早出现在19世纪末，当时科学家发现某些物质在光照下会产生电流，这被称为光电效应。然而，最早的太阳电池效率极低，远远不能满足实际应用的需求。

直到20世纪50年代，半导体技术的发展使太阳电池获得了重大突破。最早的太阳电池采用的是单晶硅材料，效率有了较大的提升。随着技术的进一步发展，多晶硅和非晶硅材料也逐渐被应用于太阳电池的制造中。

太阳电池的发展历程

从单晶硅太阳电池到多晶硅和非晶硅太阳电池，再到薄膜太阳电池和有机太阳电池，太阳电池的发展经历了多个阶段。

单晶硅太阳电池是最早被商业化应用的一种太阳电池，具有较高的转换效率和较长的寿命。然而，制造成本较高，制造工艺也较为复杂，限制了其进一步推广应用。

随着技术的进步，多晶硅太阳电池逐渐成为主流。多晶硅材料比单晶硅材料制备成本低，制造工艺也相对简单。此外，多晶硅太阳电池的转换效率也得到了改善，能够更好地满足实际应用的需求。

非晶硅材料被应用于太阳电池制造的发展，使太阳电池在柔性化方面取得了突破。非晶硅太阳电池可以制备成柔性薄膜，可以应用在曲面和不规则表面上，为太阳能应用的场景提供了更多可能性。

近年来，薄膜太阳电池和有机太阳电池成为研究的热点。薄膜太阳电池采用薄膜材料作为光电转换层，具有较低的制造成本和较高的柔性度，可应用于建筑物外墙、车顶等各种曲面上。有机太阳电池则采用有机材料作为光电转换层，由于其制备工艺简单、成本低廉，并且材料可再生，具有很大的潜力。

太阳电池的未来趋势

太阳电池的发展前景非常广阔。随着科学技术的进步，太阳电池的效率将进一步提高，制造成本将进一步降低。

一方面，固态太阳电池是太阳电池领域的一大创新方向。相比传统的液态电解质太阳电池，固态太阳电池具有更高的安全性和稳定性，能够在恶劣环境下工作。研究人员正在探索新的固态材料和制备工艺，以提高固态太阳电池的效率和可靠性。

另一方面，太阳能与储能技术的结合将成为未来的发展方向。太阳能发电具有间断性，而储能技术可以将多余的电能存储起来，在需要的时候释放出来。通过太阳能发电与储能技术的结合，可以更好地满足电力需求，并缓解电网压力。

此外，人们对于太阳能利用的方式也在不断创新。光伏建筑、光伏汽车、光伏农业等领域的发展，为太阳能的应用提供了新的空间。未来，太阳电池有望成为绿色能源领域的主力。

结论

太阳电池作为太阳能利用的核心装置，经过多年的发展和创新，取得了显著的进展。从单晶硅到多晶硅和非晶硅，再到薄膜太阳电池和有机太阳电池，太阳电池的种类和应用领域不断扩大。未来，太阳电池的效率将进一步提高，制造成本将进一步降低。固态太阳电池、太阳能与储能技术的结合以及新的应用领域将推动太阳电池的发展。

太阳电池的发展不仅有助于推动清洁能源的发展，降低能源消耗，还将为人类创造一个更加清洁和可持续的未来。

八、铝硫电池的发展现状？

答：铝硫电池的发展现状如下

麻省理工学院(MIT)的工程师们利用普通材料(铝、硫磺和盐)开发了一种新的电池设计。这种电池不仅成本低，而且能耐火和耐故障，充电速度非常快，这可能使它在为家庭供电或为电动汽车充电时发挥作用。

由于锂离子电池的可靠性和高能量密度，在过去的几十年里，锂离子电池一直主导着这个领域。然而，锂正变得越来越少，越来越昂贵，而且电池可能是危险的，如果损坏或使用不当，就会爆炸或爆裂成火焰。我们需要更便宜、更安全的替代品，特别是在世界向可再生能源和电动汽车过渡的时候。

因此，麻省理工学院的团队开始用现成的、廉价的材料设计一种新型电池。经过搜索和一些试验和错误，他们决定用铝作为一个电极，用硫作为另一个电极，再加上熔化的氯铝酸盐电解质。所有这些成分不仅便宜而且常见，而且它们不易燃，所以没有火灾或爆炸的危险。

在测试中，该团队证明了新的电池单元可以承受数百次的充电循环，并且充电非常快--在一些实验中，不到一分钟。这种电池的价格只是类似大小的锂离子电池的六分之一。

它们不仅可以在高达200°C的高温下工作，而且实际上在更热的时候工作得更好--在110°C时，电池的充电速度比25°C时快25倍。重要的是，研究人员说，电池不需要任何外部能量来达到这种高温--它通常的充电和放电循环足以使它保持这种温度。

尽管选择电解质中的盐的类型是因为它的熔点低，但它巧合地有另一个好处--它自然地防止枝晶的形成。这些金属卷须，在两个电极之间逐渐增长，直到造成短路，是电池的一个主要障碍，特别是锂离子电池。

该团队表示，这种电池设计最适合于几十千瓦时的规模，比如用可再生资源为个人家庭供电。由于其快速充电，它们也可以作为电动汽车的充电站而发挥作用。其他类型的电池，如最近使用熔盐电解质和铝、镍电极的设计，在电网规模下可以更好地工作。

铝硫电池的专利已被授权给一家名为Avanti的衍生公司，该公司由描述该设计的研究报告的作者之一共同创立。研究人员计划大规模建造它，并通过压力测试来运行它。

九、碱性燃料电池的发展历程？

碱性燃料电池（alkaline fuel cell，AFC）是第一个燃料电池技术的发展，最初由美国航空航天局的太空计划，同时生产电力和水的航天器上。AFCS继续使用NASA航天飞机上的整个程序中，除了数量有限的商业应用。

简介

电动车辆和规模化储能等新能源产业的发展，以及高性能便携式电子设备的进步，迫切需要高效、清洁的电化学储能系统。目前广泛使用的锂离子电池的能量密度已接近理论极限，无法满足对储能系统的迫切要求。因此，全世界都在积极探索下一代的电化学储能系统。

燃料电池（fuel cells，FC）是一种可以将储存在燃料和氧气中的化学能直接转化为电能的电化学储能装置。普通的内燃机由于需要经历热机过程，受卡诺循环的限制，其能量转化率大多低于 15%，燃料电池不受此限制，因而具有很高的能量转化率，一般为 40%~60%，如果将余热充分利用，甚至可以高达 90%。此外，燃料电池在工作时，其反应产物一般只有 H2O 和CO2，很少会排放出 NOx和 SOx，

因而不会污染环境，是新一代的绿色能源。燃料电池在工作时排出的二氧化碳量，也低于传统火力发电厂的 60%。可见，燃料电池对解决目前全世界所面临的能源安全(Energy Security)和环境保护(Environment Protection)两大难题都具有极其重要的意义。同时，燃料电池由于具有高效、绿色、安全等优点，被认为是 21 世纪的新能源之星。

目前，国内外学者对已研究开发出来的燃料电池，按照电解质的种类进行分类，主要分为 5 种：碱性燃料电池（AFC），一般用 6~8 mol·L-1的 KOH 溶液作为电解质；磷酸型燃料电池（PAFC），大多以质量分数为 98wt%左右的浓 H3PO4溶液为电解质；熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），大多将 Li2CO3和 K2CO3按一定比例混合后作为电解质；质子交换膜燃料电池（PEMFC），通常采用美国 Du Pont 公司生产的 Nafion 膜作为电解质；固体氧化物燃料电池（SOFC），采用 YSZ（Y2O3掺杂稳定的 Zr O2）等作为氧离子导体。

在众多类型的燃料电池中，碱性燃料电池(AFC)技术是最成熟的。从 20 世纪60 年代到 80 年代，国内外学者深入广泛地研究并开发了碱性燃料电池。但是在80 年代以后，由于新的燃料电池技术的出现，例如 PEMFC 使用了更为便捷的固态电解质而且可以有效防止电解液的泄漏，AFC 逐渐褪去了其原有的光彩。但是，通过 PEMFC 和 AFC 之间的对比，不难发现理论上 AFC 的性能要优于 PEMFC，甚至早期的 AFC 系统都可以输出比现有 PEMFC 系统更高的电流密度。成本分析表明：AFC 系统用于混合动力电动车与 PEMFC 相比要更有优势。与 PEMFC 相比，AFC 在阴极动力学和降低欧姆极化方面具有很多优势；碱性体系中的氧还原反应(ORR)动力学比酸性体系中使用 Pt 催化剂的 H2SO4体系和使用 Ag催化剂的HCl O4体系都要更高。同时，碱性体系的弱腐蚀性也确保了 AFC 能够长期工作。AFC 中更快的 ORR 动力学使得非贵金属以及低价金属例如 Ag 和 N i 作为催化剂成为可能，这也使得 AFC 与使用 Pt 催化剂为主的 PEMFC 相比更有竞争力。因此，近年来对碱性燃料电池研究的复苏逐渐凸显出来。

简介

电动车辆和规模化储能等新能源产业的发展，以及高性能便携式电子设备的进步，迫切需要高效、清洁的电化学储能系统。目前广泛使用的锂离子电池的能量密度已接近理论极限，无法满足对储能系统的迫切要求。因此，全世界都在积极探索下一代的电化学储能系统。

燃料电池（fuel cells，FC）是一种可以将储存在燃料和氧气中的化学能直接转化为电能的电化学储能装置。普通的内燃机由于需要经历热机过程，受卡诺循环的限制，其能量转化率大多低于 15%，燃料电池不受此限制，因而具有很高的能量转化率，一般为 40%~60%，如果将余热充分利用，甚至可以高达 90%。此外，燃料电池在工作时，其反应产物一般只有 H2O 和CO2，很少会排放出 NOx和 SOx，

因而不会污染环境，是新一代的绿色能源。燃料电池在工作时排出的二氧化碳量，也低于传统火力发电厂的 60%。可见，燃料电池对解决目前全世界所面临的能源安全(Energy Security)和环境保护(Environment Protection)两大难题都具有极其重要的意义。同时，燃料电池由于具有高效、绿色、安全等优点，被认为是 21 世纪的新能源之星。

目前，国内外学者对已研究开发出来的燃料电池，按照电解质的种类进行分类，主要分为 5 种：碱性燃料电池（AFC），一般用 6~8 mol·L-1的 KOH 溶液作为电解质；磷酸型燃料电池（PAFC），大多以质量分数为 98wt%左右的浓 H3PO4溶液为电解质；熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），大多将 Li2CO3和 K2CO3按一定比例混合后作为电解质；质子交换膜燃料电池（PEMFC），通常采用美国 Du Pont 公司生产的 Nafion 膜作为电解质；固体氧化物燃料电池（SOFC），采用 YSZ（Y2O3掺杂稳定的 Zr O2）等作为氧离子导体。

在众多类型的燃料电池中，碱性燃料电池(AFC)技术是最成熟的。从 20 世纪60 年代到 80 年代，国内外学者深入广泛地研究并开发了碱性燃料电池。但是在80 年代以后，由于新的燃料电池技术的出现，例如 PEMFC 使用了更为便捷的固态电解质而且可以有效防止电解液的泄漏，AFC 逐渐褪去了其原有的光彩。但是，通过 PEMFC 和 AFC 之间的对比，不难发现理论上 AFC 的性能要优于 PEMFC，甚至早期的 AFC 系统都可以输出比现有 PEMFC 系统更高的电流密度。成本分析表明：AFC 系统用于混合动力电动车与 PEMFC 相比要更有优势。与 PEMFC 相比，AFC 在阴极动力学和降低欧姆极化方面具有很多优势；碱性体系中的氧还原反应(ORR)动力学比酸性体系中使用 Pt 催化剂的 H2SO4体系和使用 Ag催化剂的HCl O4体系都要更高。同时，碱性体系的弱腐蚀性也确保了 AFC 能够长期工作。AFC 中更快的 ORR 动力学使得非贵金属以及低价金属例如 Ag 和 N i 作为催化剂成为可能，这也使得 AFC 与使用 Pt 催化剂为主的 PEMFC 相比更有竞争力。因此，近年来对碱性燃料电池研究的复苏逐渐凸显出来。

AFC 阳极电催化剂的研究进展

电催化剂是燃料电池的关键组成部分，其性能高低直接决定了燃料电池的工作性能。燃料电池对电催化剂的基本要求为：（1）对电化学反应具有很高的催化活性，能够加速电化学反应的进行；（2）对反应的催化作用具有选择性，即只对反应物转化为目标产物的反应具有催化作用，对其他副反应并无催化作用；（3）具有良好的电子导电性，有利于电化学反应过程中电荷的快速转移，从而降低电池内阻；（4）具有优良的电化学稳定性，从而保证其使用寿命。目前国内外学者已将很多材料用于碱性燃料电池阳极电催化剂，主要包括Pt基、Pd基、Au基及非贵金属催化剂等。

AFC 阴极电催化剂的研究进展

碱性燃料电池阴极主要为氧还原反应（ORR），由于反应中牵涉到 4 个电子的转移步骤，还有 O-O 键的断裂，易出现中间价态粒子，如 HO2-和中间价态含氧物种等问题，因此 AFC 中阴极的氧还原反应是一个很复杂的过程。目前关于 ORR的真实反应途径尚不清楚，研究人员普遍认为主要有以下两种途径：

（i） 直接四电子途径：O2+ 2H2O + 4 e-→ 4OH-

（ii） 二电子途径： O2+ H2O + 2e-→ HO2-+OH-

HO2- + H2O+ 2e-+→ 3OH-

从动力学理论上说，碱性体系中的氧还原反应（ORR）速率要比酸性体系中更快一些。正是由于碱性体系中ORR速率较酸性体系更快，使得大量的材料得以用作AFC阴极催化剂，主要包括Pt基、Pd基、Ag基及非贵金属催化剂等。

催化剂的性能衰减机制

目前关于碱性体系中催化剂的性能衰减机制尚无相关研究，但是在PEMFC中关于Pt催化剂性能衰减机制方面，国内外学者已经进行了大量研究工作，目前研究人员普遍认为，在PEMFC的工作环境下，Pt催化剂性能衰减的主要原因有：碳载体被腐蚀，导致Pt从载体上脱落；Pt颗粒的溶解-再沉积；Pt颗粒在碳载体表面的团聚。

十、铅酸蓄电池的发展空间？

铅酸电池由于污染和蓄电量的限制，发展前景正在逐步被新型的聚合物电池取代