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氢氧燃料电池的优缺点

本站为您提供的氢氧燃料电池的优缺点,燃料电池是类新型化学电池。氢气、氧气、甲烷等都可以成为它的原料。它具有能量转化率高、无污染、节约金属资源等优点,具有巨大的应用价值。但是,由于这类电池必须用特殊的催化剂,而该类催化剂现在制造困难,价格昂贵,所以,这类电池还不能普及,仅能应用于人造卫星、太空站等高科技领域。我们运用已学过的原电池、电解池知识,在学校科技活动中,制作了可用于演示的所氢氧燃料电池,效果很好。

  燃料电池是类新式化学电池。氢气、氧气、甲烷等都能够成为它的质料。它具有能量转化率高、无污染、节省金属资源等长处,具有巨大的使用价值。可是,因为这类电池必须用特别的催化剂,而该类催化剂现在制造困难,价格昂贵,所以,这类电池还不能遍及,仅能使用于人造卫星、太空站等高科技领域。咱们运用已学过的原电池、电解池常识,在校园科技活动中,制造了可用于演示的所氢氧燃料电池,作用很好。

  主要特点

  1、产品是水,清洁环保;

  2、简单继续通氢气和氧气,发作继续电流;

  3、能量转换率较高,超越80%(一般焚烧能量转换率30%多);

  4、能够组合为燃料电池发电站,排放废弃物少,噪音低,绿色发电站。

  氢氧燃料电池的长处

  1、清洁环保,产品是水。

  2、简单继续通氢气和氧气,发作继续电流。

  3、能量转换率较高,超越80%(一般焚烧能量转换率30%多)。

  4、能够组合为燃料电池发电站,排放废弃物少,噪音低,绿色发电站。

  氢氧燃料电池的缺陷

  是输出电压较低,要继续不断供应反响物,扫除生成物,隶属设备较多,不简单使用于便携式电子产品。

  氢氧燃料电池

  组成结构

  以氢气作燃料、氧气作氧化剂的一类燃料电池。氢氧从外部经过管道输入电池进行电化学反响并输出电能。氢氧燃料电池的理论比能量达3600瓦·时/公斤。单体电池的作业电压一般为0.8~0.97伏,为了满意负载所需的作业电压,往往由几十个单体电池串联成电池组。

  为保持电池的正常作业,须继续供应氢和氧,及时扫除反响产品(水)和废热。电池组由以下几部分组成:

  ①氢氧供应分系统:航天器带着的氢和氧选用超临界液态储存,可缩小贮罐体积,处理失重条件下气、液态的别离问题,但要求贮罐绝热性能好、耐低温、耐高压(氧罐为6兆帕、氢罐为3~3.5兆帕)。

  ②排水分系统:主要有动态排水和静态排水两种方法。前者把带有水蒸气的氢气循环输送到冷却设备,使水蒸气冷凝成水进行别离;后者依托多孔纤维织造资料(如灯芯)将冷凝后的水吸附出来,又称灯芯排水。电池组排出的水经净化后可供航天员饮用或作冷却剂。

  ③排热分系统:电池组经过冷却剂(如乙二醇水溶液)循环,将废热带到辐射器向外排放,以保持电池组正常作业的温度规模。

  ④主动操控分系统:包含电池组作业压力、温度、排水与排气、电压、安全和冷却液循环等的操控与调理。所丈量的参数传送到航天员座舱的显示器或由遥测设备发回地上。当电池组呈现毛病时,主动切换到备份电池组供电。

  怎么制造简易的氢氧燃料电池

  1、制造原理

  用多孔碳棒作燃料电池的正、负极,30%的氢氧化钾溶液作电解质溶液。负极吸附氢气,正极吸附氧气。氢氧燃料电池作业时,负极上的氢放出电子,发作氧化反响,正极上的氧得到电子,发作复原反响。

  负极 2H2 + 4OH-- 4e === 4H2O

  正极 O2 + 2H2O + 4e === 4OH-

  总反响 2H2 + O2 === 2H2O

  2、制造进程

  1)多孔碳棒的加工。将石墨碳棒放到酒精喷灯上加热除掉其间的胶质,并淬火3~4次,即构成多孔碳棒,也便是多孔碳电极。

  2)把多孔碳电极、U形管、分液漏斗、橡皮塞按下图所示拼装;再经过火液漏斗向U形管中注满氢氧化钾溶液,密闭。

  3)氢气、氧气的制备

  调理低压电源的电压到6伏,并把其正、负极别离与上图设备中的两个碳电极相连接;接通电源,电解氢氧化钾溶液制取氢气、氧气,且制得的氢气与氧气的体积比为2︰1。去掉电源,下图所示设备就成为一只氢氧燃料电池。

  氢氧燃料电池

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