燃料电池的新进展
早在1839年，英国人W.Grove就提出了氢和氧反响能够发电的原理，这便是最早的氢-氧燃料电池(FC)。但直到20世纪60年代初，因为航天和国防的需求，才开发了液氢和液氧的小型燃料电池，应用于空间飞翔和潜水艇。近二三十年来，因为一次动力的匮乏和环境保护的杰出，要求开发利用新的清洁再生动力。燃料电池因为具有能量转化效率高、对环境污染小等长处而遭到世界各国的遍及注重。美国矿藏动力部长助理克.西格尔说：“燃料电池技能在21世纪上半叶在技能上的冲击影响，会类似于20世纪上半叶内燃机所起的效果。”福特轿车公司主管PNGV司理鲍伯.默尔称，燃料电池必会给轿车动力带来一场革新，燃料电池是仅有一起兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有接连作业和积木化的动力设备。预期燃料电池会在国防和民用的电力、轿车、通讯等多范畴发挥重要效果。美国Arthur D.Little公司最新估量，2000年燃料电池在动力体系商场将供给1 500～2 000MW动力，价值超越30亿美元，车辆商场将超越20亿美元；2007年燃料电池在运送方面的商业价值将到达90亿美元。
燃料电池的作业原理和分类、特色和优势
燃料电池发作电化学反响的本质是氢气的焚烧反响。它与一般电不同之处在于燃料电池的正、负极自身不包括活性物质，仅仅起催化转化效果。所需燃料(氢或经过甲烷、天然气、煤气、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物动力重整制取)和氧(或空气)不断由外界输入，因而燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的设备。以熔融碳酸盐型燃料电池为例，图1为燃料电池的结构示意图。
图1 熔融碳酸盐燃料电池单电池结构示意图
在燃料电池电极上反响如下：
阳极反响：H2+CO32-＝H2O+CO2+2e-
阴极反响：1/2O2+CO2+2e-＝CO32-
总反响：1/2O2+H2＝H2O
燃料电池多种分类。按燃料类型可分为直接型、直接型和再生型。按电解质品种又可分为磷酸盐型燃料电池(PAFC)——第一代FC；熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)——第二代FC；固体氧化物型燃料电池(SOFC)——第三代FC。表1列出了几种首要类型燃料电池的燃料、电解质、电极和作业温度等根本特色。
近20多年来，燃料电池阅历了碱式、磷酸、熔融碳酸盐和固体电解质等几品种型的发展阶段。美、日等国已相继建立了一些碳酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂、质子交流膜燃料电池电厂作为演示(表2)。
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表1 燃料电池的分类 |
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