燃料电池严格来说并非电池,算是发作电化学反响的前言,一种发电设备。由于所参加电极反响的活性物质不能贮存于电池内部,而是由电池之外供给,所以只需燃料xue不断输入,电力就会不断的输出。
甲烷燃料电池
燃料电池的首要燃料一般以氢气为主,氢气与氧气通过电化xue反响发作氧化作用输出电能、纯水和热量,如图1
图1:水的电解与电化学反响
由图能够看出由于直接将化xue能转化为电能,不需要通过屡次转化,并且没有卡诺循环的约束,所以节省了转化为机械能糟蹋的能量丢失,因而比内燃机多了30%以上的能量转化功率,现在功率可达70%,若加上热收回运用,更可高达85%,巴望成为最具经济效益的动力。
燃料电池的根本原件是两个电极夹着一种具有渗透性的电解质,两电极一般参加碳粉、铂等触媒作为催化剂加快氢、氧分子分解为电子及离子,电解质作为离子的通道用,其传输功率越高则电流密度越高;而电解质关于电子的传输作用差,所以电子由外接电路传输,如图2
甲烷燃料电池
燃料电池的长处与缺陷
长处:
1. 低污染:运用氢气与氧气作为燃料,生成物只有水和热,若运用烃类生成水,二氧化碳和热,没有污染物。
2. 高效率:直接将燃料中的化学能转化成电能,故不受卡諾循环的约束。 3. 无噪音:电池本体在发电时,无需其他机件的合作,因而没有噪音问题。 4. 用处广泛:供给的电力规模适当广泛,小至计算器大至发电厂。
5. 无需充电:电池本体中不包含燃料,只需不断地供给燃料便可不停地发电。
缺陷:
1. 燃料来历不遍及:氢气的贮存可说是困难又风险,而甲醇、乙醇、或天然气
缺少供给体系,无法便利的供给给运用者。
2. 无标准化的燃料:如今市道上有以天然气、甲烷、甲醇与氢气等作为燃料的
电池,尽管供给顾客很多种挑选,但由于没有单一化及标准化的燃料,要能够营利是困难的,并且燃料品种的替换有可能使现有的供给体系进行改装,发作额定的费用。
3. 体积太大:现在的燃料电池体积都还过大带着不便利。
4. 本钱过高:现在燃料电池运用能够进步发电的功率的资料,但本钱也就相对的高,不过经由制作技能的改善及量产,本钱已下降许多。
甲烷燃料电池发展前景
燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力机制。燃料的挑选性十分高,包含纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都能够作为燃料电池的燃料。这是现在其他一切动力来历无法做到的。而以燃料电池做为轿车的动力,已被公认是廿一世纪必定的趋势。
燃料电池则是以具有可燃性的燃料与氧反响发作电力;一般可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷(CH4)、乙醇(酒精)、氢等这些可燃性物质都要通过焚烧加热水使水欢腾,而使水蒸气推进涡轮发电,以这种转化办法大部分的能量一般都转为无用的热能,
转化功率一般只有约30%适当的低,而燃料电池是以特别催化剂使燃料与氧发作反响发作二氧化碳(CO2)和水(H2O),因不需推进涡轮等发电用具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转化功率高达70%左右,足足比一般发电办法高出了约40%;长处还不只如此,二氧化碳排放量比一般办法低许多,水又是无害的发作物,是一种低污染性的动力。