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氫燃料電池


氫燃料電池的工作原理分析:

1.氫質(zhì)子交換膜燃料電池是一個(gè)利用氫氣和空氣中的氧氣,把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能,而在能量轉(zhuǎn)換過程中既無污染又無噪音的發(fā)電裝置。 負(fù) 極: 2H2 → 4H+ + 4e- 正 極: O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O 整個(gè)過程: 2H2 + O2 → 2H2O + 熱能,該產(chǎn)品的優(yōu)勢 氫能是21世紀(jì)最有可能在世界能源舞臺上成為一種舉足輕重的二次能源。

2.燃料電池的工作過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程,不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)換效率較高,其明顯優(yōu)勢有: 能量轉(zhuǎn)換率高 燃料電池能量轉(zhuǎn)換率一般在70%以上,為火力發(fā)電2倍以上(火力發(fā)電效率僅20%-30%)。比能量高 能量比重量為鉛酸電池的3.45倍。

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氫燃料電池

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3.壽命長傳統(tǒng)的鉛酸電池壽命在般在一年半,而燃料電池壽命可達(dá)5年以上。無污染 質(zhì)子交換膜燃料電池是利用氫氣在負(fù)極進(jìn)行氧化,生成氫離子(質(zhì)子)、分離電子的反應(yīng);氫離子與氧原子在正極進(jìn)行還原反應(yīng)結(jié)合生成水,排出物是水(或蒸汽),無污染,屬于零排放。

4.過載能力強(qiáng)燃料電池除了在較寬的工作范圍內(nèi)具有較高的工作效率外,其短時(shí)過載能力可達(dá)額定功率的200%或更大。使用方便 只要備足氫氣,燃料電池就可提供穩(wěn)定電壓和電流,不需要充電。低噪音 燃料電池屬于靜態(tài)能量轉(zhuǎn)換裝置,除了空氣壓縮機(jī)和冷卻系統(tǒng)以外無其它運(yùn)動(dòng)部件,因此運(yùn)行過程中噪音和振動(dòng)都較小。

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5. 氫氣通過管道或?qū)獍宓竭_(dá)陽極;在陽極催化劑的作用下,1 個(gè)氫分子解離為 2 個(gè)氫質(zhì)子,并釋放出 2 個(gè)電子,陽極反應(yīng)為: H2→2H++2e。在電池的另一端,氧氣(或空氣)通過管道或?qū)獍宓竭_(dá)陰極,在陰極催化劑的作用下,氧分子和氫離子與通過外電路到達(dá)陰極的電子發(fā)生反應(yīng)生成水,陰極反1/2O2+2H++2e→H2O 總的化學(xué)反應(yīng)為:H2+1/2O2=H2O 電子在外電路形成直流電。因此,只要源源不斷料電池陽極和陰極供給氫氣和氧氣,就可以向外電路的負(fù)載連續(xù)地輸出電能。

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