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燃料電池的工作原理是什么?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年11月25日  

燃料電池(FuelCell)是一種將燃料和氧化劑中的化學能直接、連續(xù)地轉變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。燃料電池主要由陽極、陰極、電解質和外部電路等組成,圖1是組成燃料電池的基本單元的示意圖。其單體電池是由兩個電極以及電解質組成,陽極為氫電極,陰極為氧電極。通常,陽極和陰極上都含有一定量的催化劑,用來加速電極上發(fā)生的電化學反應,兩極之間是電解質。燃料電池的正、負極本身不包含活性物質,只是個催化轉換元件。


以質子交換膜燃料電池為例,燃料電池的工作原理如下:

(1)氫氣通過管道或導氣板到達陽極;

(2)在陽極催化劑的作用下,1個氫分子解離為2個氫質子,并釋放出2個電子,陽極反應為:

H2→2H++2e

(3)在電池的另一端,氧氣(或空氣)通過管道或導氣板到達陰極,同時,氫離子穿過電解質到達陰極,電子通過外電路也到達陰極;

(4)在陰極催化劑的作用下,氧和氫離子與電子發(fā)生反應生成水,陰極反應為:

1/2O2+2H++2e→H2O

總的化學反應如下:

H2+1/2O2=H2O+電能+熱量

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