氢燃料电池


氢燃料电池的工作原理分析:

1.氢质子交换膜燃料电池是一个利用氢气和空气中的氧气,把化学能直接转换成电能,而在能量转换过程中既无污染又无噪音的发电装置。 负 极: 2H2 → 4H+ + 4e- 正 极: O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O 整个过程: 2H2 + O2 → 2H2O + 热能,该产品的优势 氢能是21世纪最有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。

2.燃料电池的工作过程是化学能转化为电能的过程,不受卡诺循环的限制,能量转换效率较高,其明显优势有: 能量转换率高 燃料电池能量转换率一般在70%以上,为火力发电2倍以上(火力发电效率仅20%-30%)。比能量高 能量比重量为铅酸电池的3.45倍。

 

氢燃料电池

 

3.寿命长传统的铅酸电池寿命在般在一年半,而燃料电池寿命可达5年以上。无污染 质子交换膜燃料电池是利用氢气在负极进行氧化,生成氢离子(质子)、分离电子的反应;氢离子与氧原子在正极进行还原反应结合生成水,排出物是水(或蒸汽),无污染,属于零排放。

4.过载能力强燃料电池除了在较宽的工作范围内具有较高的工作效率外,其短时过载能力可达额定功率的200%或更大。使用方便 只要备足氢气,燃料电池就可提供稳定电压和电流,不需要充电。低噪音 燃料电池属于静态能量转换装置,除了空气压缩机和冷却系统以外无其它运动部件,因此运行过程中噪音和振动都较小。

 

 

5. 氢气通过管道或导气板到达阳极;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: H2→2H++2e。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1/2O2+2H++2e→H2O 总的化学反应为:H2+1/2O2=H2O 电子在外电路形成直流电。因此,只要源源不断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。

 


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