堿性燃料電池原理

使用的電(dian)解質為水溶液或穩定的氫氧化(hua)鉀基(ji)質，且電(dian)化(hua)學反應(ying)(ying)也與(yu)羥基(ji)（-OH）從陰極移(yi)動(dong)到陽極與(yu)氫反應(ying)(ying)生成(cheng)水和電(dian)子略有不同(tong)。這些電(dian)子是(shi)用來為外(wai)部電(dian)路提(ti)供(gong)能量，然后(hou)才回到陰極與(yu)氧和水反應(ying)(ying)生成(cheng)更(geng)多的羥基(ji)離子。

負極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正(zheng)極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性(xing)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池的工作溫度大約80℃。因(yin)此(ci)，它(ta)們的啟動也很快，但其(qi)電(dian)(dian)(dian)力密度卻比質子交(jiao)換(huan)膜燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池的密度低(di)(di)十來倍，在(zai)汽(qi)車中(zhong)使用顯得相當笨(ben)拙(zhuo)。不(bu)過，它(ta)們是燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)生產成本最低(di)(di)的一種電(dian)(dian)(dian)池，因(yin)此(ci)可用于小型的固定發電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)置。

如同(tong)質(zhi)子交換(huan)膜燃料(liao)電(dian)池一樣，堿性(xing)燃料(liao)電(dian)池對能(neng)污(wu)染催(cui)化(hua)劑的(de)一氧(yang)化(hua)碳和其(qi)它(ta)雜質(zhi)也非(fei)常敏感(gan)。此外，其(qi)原料(liao)不能(neng)含(han)有(you)二氧(yang)化(hua)碳，因為二氧(yang)化(hua)碳能(neng)與氫(qing)氧(yang)化(hua)鉀(jia)電(dian)解質(zhi)反應生(sheng)成碳酸(suan)鉀(jia)，降低電(dian)池的(de)性(xing)能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循(xun)(xun)環(huan)式電解質堿(jian)性燃料電池(chi)。電解質溶液被泵入燃料電池(chi)的堿(jian)腔，電解質在堿(jian)腔中循(xun)(xun)環(huan)使用。這一設計的優點在于它可以隨(sui)時更換電解質。

2、固定(ding)式電(dian)解質堿(jian)性(xing)燃料電(dian)池。電(dian)池堆的每一個(ge)(ge)電(dian)池都有一個(ge)(ge)屬于(yu)自己的獨(du)立的電(dian)解質，他被放在兩個(ge)(ge)電(dian)解之間的隔膜材料里(li)。這個(ge)(ge)設計由于(yu)其結構(gou)的簡單性(xing)，現已廣(guang)泛(fan)應用于(yu)航(hang)天(tian)飛行器中。

3、可溶解(jie)燃料(liao)堿性燃料(liao)電池。在電解(jie)質(zhi)中混合了肼或氨這類燃料(liao)。這個設(she)計成本低，結構緊(jin)密(mi)，制作簡單且(qie)易(yi)于(yu)補充燃料(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高，因為氧在堿性介質(zhi)中的還原反應(ying)比其他酸(suan)性介質(zhi)高。

（2）因為是堿性介質，可(ke)以用非鉑(bo)催化劑。

（3）因(yin)工作溫度(du)低，堿性介質(zhi)，所(suo)以可(ke)以采用鎳板做雙極板。

2、缺點

因(yin)為電解質為堿性(xing)，易與CO2生(sheng)成K2CO3、Na2CO3沉淀(dian)，嚴重影(ying)響電池性(xing)能，所以必須除去CO2，這給其在(zai)常(chang)規環境中應用帶來很大的困難(nan)。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛(fei)行器用動力電源。

2、軍事裝備(bei)電(dian)源。

3、電動汽車用的動力電源。

4、民(min)用(yong)發電裝置。