燃料电池

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本知识点包括:1、化学燃料电池反应方程式 2、氢燃料电池概念股有哪些 3、氢燃料电池的优缺点以及在中国的发展趋势 4、燃料电池能不能充电 5、燃料电池优点 。


《燃料电池》相关知识

燃料电池的种类按不同的方法可大致分类如下:

  1.按燃料电池的运行机理分.

  分为酸性燃料电池和碱性燃料电池.

  2.按电解质的种类不同,有酸性、碱性、熔融盐类或固体电解质.

  因此,燃料电池可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等.在燃料电池中,磷酸燃料电池(PAFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以冷起动和快起动,可以用作为移动电源,适应FCEV使用的要求,更加具有竞争力.

  3.按燃料类型分.

  有氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有机燃料,汽油、柴油和天然气等气体燃料,有机燃料和气体燃料必须经过重整器“重整”为氢气后,才能成为燃料电池的燃料.

  4.按燃料电池工作温度分.

  有低温型,温度低于200℃;中温型,温度为200~750℃;高温型,温度高于750℃.

  在常温下工作的燃料电池,例如质子交换膜燃料电池(PEMFC),这类燃料电池需要采用贵金属作为催化剂.燃料的化学能绝大部分都能转化为电能,只产生少量的废热和水,不产生污染大气环境的氮氧化物.不需要废热能量回收装置,体积较小,质量较轻.但催化剂铂(Pt)会与工作介质中的一氧化碳(CO)发生作用后产生"中毒"现象而失效,使燃料电池效率降低或完全损坏.而且铂(Pt)的价格很高,增加了燃料电池的成本.

  另一类是在高温(600~1000℃)下工作的燃料电池,例如熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC),这类的燃料电池不需要采用贵金属作为催化剂.但由于工作温度高,需要采用复合废热回收装置来利用废热,体积大,质量重,只适合用于大功率的发电厂中.

  最实用的燃料电池是以氢或含富氢的气体燃料,但是在自然界是不能直接获得氢的,燃料电池氢的;来源通常是以石油燃料、甲醇、乙醇、沼气、天然气、石脑油和煤气中,经过重整、裂解等化学处理后来制取含富氢的气体燃料.氧化剂则采用氧气或空气,最常见的是用空气作为氧化剂.检举 回答人的补充 2009-10-22 09:10  燃料电池十分复杂,涉及化学热力学、电化学、电催化、材料科学、电力系统及自动控制等学科的有关理论,具有发电效率高、环境污染少等优点.总的来说,燃料电池具有以下特点:

  (1)能量转化效率高 他直接将燃料的化学能转化为电能,中间不经过燃烧过程,因而不受卡诺循环的限制.目前燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%~60%,而火力发电和核电的效率大约在30%~40%.

  (2)有害气体SOx、NOx及噪音排放都很低 CO2排放因能量转换效率高而大幅度降低,无机械振动.

  (3)燃料适用范围广

  (4)积木化强 规模及安装地点灵活,燃料电池电站占地面积小,建设周期短,电站功率可根据需要由电池堆组装,十分方便.燃料电池无论作为集中电站还是分布式电,或是作为小区、工厂、大型建筑的独立电站都非常合适

  (5)负荷响应快,运行质量高 燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率,而且电厂离负荷可以很近,从而改善了地区频 燃料电池原理率偏移和电压波动,降低了现有变电设备和电流载波容量,减少了输变线路投资和线路损失.

知识拓展:

1: 【关于燃料电池的问题负极:____2H2+4OH——4e—=4H2O___正极:___O2+4e—+2H2O=4OH—_____为什么后面是得失4mol电子,为什么不是2mol电子,根据化学方程式来不是转移2mol电子吗】


知识要点归纳:

总反应为2H2 + O2===2H2O

负极简化后 为 H2 +2OH- -2e-==2H2O

表示1molH2反应,失去2mol电子

正极表示1molO2反应,得到4mol电子 因此反应得失电子要平衡的话,在1molO2反应的时候,必须有2molH2反应掉.这也符合总反应.在写正负极反应的时候,有的时候系数会化简,因此正负极分开写时,不一定得失电子相等,但写总反应时,则必须相等

2: 【有关燃料电池熔融盐燃料电池具有高发电效率,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物做电解质,CO做燃料,空气和CO2做助燃剂,制得在650度下工作的燃料电池.求其电极反应式,电池总反应式.】


知识要点归纳:

晕,我打了半天弄丢了,再打一次.楼上貌似错了,熔融CO32-弄丢了.电池为:Pt|CO|Na2CO3,Li2CO3|O2|Pt,负极CO+CO32-=2CO2+2e-,正极1/2O2+CO2+2e-=CO32-,总反应自己加一下.终于打完了,用手机打的…

3: 燃料电池的问题正极O2+2e=H20我的配平后:4H(+)+O2+2e=2H20,就这样不行吗?为什么要变成4e(-)?


知识要点归纳:

不行.因为左右电荷不守恒,右边不带电,左边4个H+带4个正电荷,要4个电子有4个负电荷才能“中和”,使相当于不带电.

4: 【燃料电池有什么特点?】


知识要点归纳:

燃料电池作为第四种发电方式的装置,与其他几种发电方式比较起来有以下几个主要优点:

(1)燃料电池是通过燃料与氧化剂的化学反应直接将化学能转变成电能,没有中间的能量转化环节,因而这种发电方式能量转化效率可高达50%.还可回收发电过程中产生的余热.若把产生的余热再用于发电或供暖、供水等,综合考虑效率能达到80%.

(2)燃料电池发电过程,机械部件很少,噪声低;化学反应的排出物主要是水蒸气等洁净的气体,不会污染环境.在环境污染日趋严重的今天,燃料电池的这个优点尤其可贵.

(3)燃料电池中所使用的燃料,既可是天然气、煤气和液化燃料,也可以是甲醇、沼气乃至木柴.可根据不同地区的具体情况,选用不同的燃料用于燃料电池的发电系统,这可广开燃料来源途径,缓解能源紧张.

(4)燃料电池从中断运转到再启动,输电能力回升速度快,并可在短时间内增加和减少电力输出.因此将这种发电系统与其他输电网连接使用最为有利,可随时补充电网在用电高峰时所需的部分电能.

(5)燃料电池本身为一个“组合体”,所用部件可事先在工厂生产,然后组装;它的体积小,拆装都很方便,这可节省建电站的时间.

5: 什么样的电池是燃料电池?请不要转抄,用你自己的语言解答.


知识要点归纳:

“燃料”电池,顾名思义,如果不是电池,那么他是燃烧反应.只不过这个“燃烧”反应的可燃物和助燃物不直接接触,而是分别在电池的两极上,可燃物在负极上失电子,电子经导线到正极,正极正好是助燃物,它在正极上得电子.溶液中阴离子像负极移动.这样负电荷运转一周,就行成了原电池了.所以,叫燃料电池

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1:化学燃料电池反应方程式

提示:甲烷电池 负极:CH4+10OH-—8e-===CO32- +7H2O 正极:O2+4e-+2H2O===4OH- 乙烷电池 负极 2 CH3CH3 - 28e- + 36OH- ==== 4 CO32- + 24H20 正极 7 O2 + 28 e- + 14 H20 ==== 28 OH- 丙烷电池 负极:C3H8 - 20e- + 20OH- = 3CO32- + 14H20 正极...

2:氢燃料电池概念股有哪些

提示:氢燃料电池概念股一共有26家上市公司,其中11家氢燃料电池概念上市公司在上证交易所交易,另外15家氢燃料电池概念上市公司在深交所交易。 氢燃料电池概念股: 1、雪人股份(股票代码:002639) 2、大洋电机(股票代码:002249) 3、德威新材(股...

3:氢燃料电池的优缺点以及在中国的发展趋势

提示:优点: 1、无污染。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过...

4:燃料电池能不能充电

提示:你好。 燃料电池是不可以充电的。燃料电池被称为电池,是因为它将燃料的化学能直接转化为电能,无燃料燃烧过程,也不需经过化学能-机械能-电能的转化过程,无需遵循卡诺循环的限制,清洁高效。在实际应用中,燃料和氧化剂被持续供给,在外加负载...

5:燃料电池优点

提示:燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置。从理论上来讲,只要连续供给燃料,燃料电池便能连续发电,已被誉为是继水力、火力、核电之后的第四代发电技术。 (福建亚南集团为清洁能源解决方案供应商,致力于氢能燃料电池产业化的企业。亚小...

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