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什么是碱性燃料电池,碱性燃料电池的工作原理和特点是怎么样的?

2022-06-28 05:05:57

一、什么是碱性燃料电池?

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。碱性燃料电池是燃料电池中发展最快的一种电池,主要为空间任务,包括航天飞机提供动力和饮用水。

二、碱性燃料电池的工作原理是怎么样的?

碱性燃料电池工作原理

碱性燃料电池使用的电解质为水溶液或稳定的氢氧化钾基质,且电化学反应也与羟基(OH)从阴极移动到阳极与氢反应生成水和电子略有不同。这些电子是用来为外部电路提供能量,然后才回到阴极与氧和水反应生成更多的羟基离子。

负极反应:2H2+4OH-→4H2O+4e

正极反应:O2+2H2O+4e-→4OH

碱性燃料电池的工作温度大约80℃。因此,它们的启动也很快,但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十来倍,在汽车中使用显得相当笨拙。不过,它们是燃料电池中生产成本最低的一种电池,因此可用于小型的固定发电装置。

如同质子交换膜燃料电池一样,碱性燃料电池对能污染催化剂的一氧化碳和其它杂质也非常敏感。此外,其原料不能含有一氧化碳,因为一氧化碳能与氢氧化钾电解质反应生成碳酸钾,降低电池的性能。

三、碱性燃料电池有什么特点?

碱性燃料电池低温性能好,温度范围宽,并且可以在较宽温度范围内选择催化剂,但是才用的碱性电解质易受CO2的毒化作用因此必须要严格出去CO2,成本就偏高。

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