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燃料电池是什么原理?材料是什么

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2024-08-17 14:14:10
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燃料电池是什么原理?材料是什么【专家解说】:  当今能以工业规模生产的电力有火电、水电、核电等三种。而被誉为第四种电力的燃料电池发电,也正在美、日等发达国家崛起,以急起直追的势头快

【专家解说】:  当今能以工业规模生产的电力有火电、水电、核电等三种。而被誉为第四种电力的燃料电池发电,也正在美、日等发达国家崛起,以急起直追的势头快步进入能以工业规模发电的行列。   燃料电池的工作原理:燃料电池是一种化学电池,它利用物质发生化学反应时释出的能量,直接将其变换为电能。从这一点看,它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是,它工作时需要连续地向其供给活物质(起反应的物质)——燃料和氧化剂,这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池。   具体地说,燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初,电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成,现在正发展为直接使用固体的电解质。   工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气)。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。   利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种“发电机”。   理论上,燃料电池可以使用各种燃料,但目前研究的,还只是氢—氧燃料电池。现在面临的“瓶颈”是成本太高,还只能在一起高科技的场合上应用,如空间站、高档汽车……无法推广普及使用。
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