堿性燃料電池原理

使(shi)用(yong)的(de)電(dian)解質(zhi)為水溶液或穩定(ding)的(de)氫氧化(hua)(hua)鉀基質(zhi)，且電(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應也與羥基（-OH）從(cong)陰(yin)極(ji)移動到(dao)陽極(ji)與氫反應生成水和電(dian)子(zi)略(lve)有不同。這些(xie)電(dian)子(zi)是用(yong)來(lai)為外部電(dian)路(lu)提供能量，然后才回到(dao)陰(yin)極(ji)與氧和水反應生成更(geng)多的(de)羥基離子(zi)。

負極反應(ying)：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿(jian)性(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的工作溫(wen)度(du)大約80℃。因此，它們的啟動也很快，但(dan)其電(dian)力密(mi)度(du)卻比質子(zi)交換(huan)膜燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的密(mi)度(du)低(di)十來倍，在(zai)汽車(che)中使用顯得(de)相當(dang)笨(ben)拙(zhuo)。不過，它們是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)中生產成(cheng)本最低(di)的一種電(dian)池(chi)，因此可用于小型的固定發電(dian)裝置。

如同(tong)質子交換(huan)膜(mo)燃料電(dian)池一(yi)(yi)樣，堿性燃料電(dian)池對能污染催化(hua)劑(ji)的(de)一(yi)(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳和其它雜質也非(fei)常(chang)敏感。此(ci)外，其原料不能含有(you)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳，因為二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳能與氫氧(yang)(yang)化(hua)鉀電(dian)解質反(fan)應(ying)生成碳酸鉀，降低電(dian)池的(de)性能。

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堿性燃料電池分類

1、循環(huan)式電解質堿性燃(ran)料(liao)(liao)電池。電解質溶液(ye)被泵(beng)入燃(ran)料(liao)(liao)電池的堿腔(qiang)，電解質在(zai)堿腔(qiang)中循環(huan)使用。這一設計的優(you)點在(zai)于它可(ke)以隨(sui)時更換電解質。

2、固定(ding)式電(dian)解(jie)質堿(jian)性燃料(liao)電(dian)池。電(dian)池堆的每一(yi)個(ge)電(dian)池都有一(yi)個(ge)屬于(yu)自己(ji)的獨立(li)的電(dian)解(jie)質，他被放在兩個(ge)電(dian)解(jie)之間的隔(ge)膜材料(liao)里(li)。這個(ge)設計由于(yu)其結構的簡單性，現已廣泛(fan)應用于(yu)航天(tian)飛行器(qi)中。

3、可溶(rong)解燃(ran)料(liao)堿性燃(ran)料(liao)電池。在電解質中混合了肼或氨這類燃(ran)料(liao)。這個設計成本低，結(jie)構緊密，制作簡單且易(yi)于補充燃(ran)料(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率(lv)高，因為(wei)氧在堿性介質中的還原反應比其他酸性介質高。

（2）因(yin)為是堿性介(jie)質，可以用非鉑(bo)催化劑(ji)。

（3）因工作(zuo)溫度低，堿性介質，所以(yi)可以(yi)采(cai)用鎳板(ban)做雙極板(ban)。

2、缺點

因(yin)為電解質為堿性，易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉(chen)淀，嚴重影響電池性能，所以必須除去CO2，這給其在常規(gui)環境(jing)中應用帶來很大的困(kun)難。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行器用動力電(dian)源。

2、軍事裝(zhuang)備電源(yuan)。

3、電(dian)動汽車用的(de)動力電(dian)源。

4、民用發電(dian)裝置(zhi)。