什么是堿性燃料電池,堿性燃料電池的工作原理和特點(diǎn)是怎么樣的?
一、什么是堿性燃料電池?
堿性燃料電池(alkaline fuel cell,AFC)是第一個燃料電池技術(shù)的發(fā)展,最初由美國航空航天局的太空計劃,同時生產(chǎn)電力和水的航天器上。AFCS繼續(xù)使用NASA航天飛機(jī)上的整個程序中,除了數(shù)量有限的商業(yè)應(yīng)用。堿性燃料電池是燃料電池中發(fā)展最快的一種電池,主要為空間任務(wù),包括航天飛機(jī)提供動力和飲用水。
二、堿性燃料電池的工作原理是怎么樣的?
堿性燃料電池使用的電解質(zhì)為水溶液或穩(wěn)定的氫氧化鉀基質(zhì),且電化學(xué)反應(yīng)也與羥基(OH)從陰極移動到陽極與氫反應(yīng)生成水和電子略有不同。這些電子是用來為外部電路提供能量,然后才回到陰極與氧和水反應(yīng)生成更多的羥基離子。
負(fù)極反應(yīng):2H2+4OH-→4H2O+4e
正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-→4OH
堿性燃料電池的工作溫度大約80℃。因此,它們的啟動也很快,但其電力密度卻比質(zhì)子交換膜燃料電池的密度低十來倍,在汽車中使用顯得相當(dāng)笨拙。不過,它們是燃料電池中生產(chǎn)成本最低的一種電池,因此可用于小型的固定發(fā)電裝置。
如同質(zhì)子交換膜燃料電池一樣,堿性燃料電池對能污染催化劑的一氧化碳和其它雜質(zhì)也非常敏感。此外,其原料不能含有一氧化碳,因為一氧化碳能與氫氧化鉀電解質(zhì)反應(yīng)生成碳酸鉀,降低電池的性能。
三、堿性燃料電池有什么特點(diǎn)?
堿性燃料電池低溫性能好,溫度范圍寬,并且可以在較寬溫度范圍內(nèi)選擇催化劑,但是才用的堿性電解質(zhì)易受CO2的毒化作用因此必須要嚴(yán)格出去CO2,成本就偏高。
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