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质子膜燃料电池

2019-10-16 17:14:36 来源: 佰佰安全网 2097人阅读
导语:

随着生活环境变好,汽车越来越多,因此,为了控制因为燃油车而出现的二氧化碳问题,禁止燃油车是最好的办法。比如使用质子膜燃料电池,那么质子膜燃料电池原理是什么呢?

质子交换膜燃料电池是一种燃料电池,在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成,那么质子膜燃料电池原理是什么呢?接下来佰佰安全网来详细为大家介绍一下吧。

质子膜燃料电池

质子交换膜燃料电池主要应用氢气作为原料,将氧化剂中的化学能转化为电能的一种发电装置。它的发电原理与普通的化学电池发电原理基本相同:都是利用正负极板上的电子的移动完成燃料的氧化还原反应。氧化过程发生在正极也就是阳极,还原过程发生在负极也就是阴极。相对于内燃机而言质子交换膜燃料电池,它的工作特点是直接将化学能转化为电能,因此效率更高。又因为它是以氢气为燃料,最后作用的产生物是水,没有生成任何有害气体释放到空气中,是我们所需要的环保新能源。并且它的输出功率更高,无需充电。正是因为它具有这么突出的优点,所以燃料电池技术被认为是21 世纪首选的洁净、高效的发电技术,被世界认为是最有发展前途的新能源。

燃料电池的原理

质子交换膜燃料电池主要由阳极流场板,膜电极和阴极流场板组成,其中膜电极又包含扩散层、催化层和质子交换膜。

在工作时质子交换膜燃料电池系统就相当于一个直流电源,直流电源的负极相当于燃料电池的阳极,正极相当于燃料电池的阴极。

首先氢气通过质子交换膜到达阳极,在阳极催化剂的作用下,1 个氢分子解离为 2 个氢质子,并释放出 2 个电子,阳极反应为:阳极( 负极):2H2-4e- → 4H+。

在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极,在阴极催化剂的作用下,氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水,阴极反应为: 阴极( 正极):O2+4H++4e- → 2H2O

总反应式: 2H2+1/2 O2 → H2O + 电能

电子在外电路形成直流电。因此,只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气,就可以向外电路的负载连续地输出电能。

以上就是有关质子膜燃料电池的常识介绍,希望可以对你有帮助,如果你还想知道更多关于燃料电池这方面的常识,请到佰佰安全网来搜索吧。


责任编辑:陈淼琪

关键词: 燃料电池
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