環(huán)保角度甲烷做燃料電池,甲烷燃料電池是環(huán)保電池嗎
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為什么不用甲烷燃料電池?
甲烷作為燃料電池,已在科學(xué)家的考慮之列。
甲烷燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH,生成的CO2還要與KOH反應(yīng)生成K2CO3。甲烷燃料電池碳排放量少,十分環(huán)保。加之燃料電池本身能量轉(zhuǎn)化效率高,十分具有發(fā)展前景。
甲烷燃料電池能量轉(zhuǎn)化率相對內(nèi)燃機(jī)高。消耗等量的天然氣,續(xù)航更長;同時(shí)電驅(qū)動(dòng)車輛會(huì)改善堵車時(shí)的駕乘體驗(yàn);野外作業(yè)作為電站,連續(xù)60KW功率輸出不是事。 甲烷燃料電池低溫反應(yīng)產(chǎn)物有水和二氧化碳,對環(huán)境影響小。
以甲烷為例的四類燃料電池?
堿性介質(zhì)下的甲烷燃料電池:
負(fù)極:CH4+10OH- - 8e-===CO32- +7H2O
正極:2O2+8e-+4H2O===8OH-
總反應(yīng)方程式為:CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
酸性介質(zhì)下的甲烷燃料電池:
負(fù)極:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+
正極:2O2+8e-+8H+===4H2O
總反應(yīng)方程式為:2O2+CH4===2H2O+CO2
正極發(fā)生的反應(yīng):O2+2CO2 +4e-=2CO32-負(fù)極反應(yīng):CH4– 8e- + 4CO32-=5CO2 + 2H2O
新型甲烷燃料電池采用鉑作電極……求解析?
甲烷燃料電池中燃料甲烷作負(fù)極,氧氣作正極,電解質(zhì)溶液為堿性,負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O,正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2O2+8e-+4H2O = 8OH-,a極是陽極,b極是陰極,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,陰極產(chǎn)物有氫氣和NaOH,陽極產(chǎn)物是氯氣,產(chǎn)生氯氣0.01摩爾,有方程式可知,NaOH的物質(zhì)的量為0.02摩爾,C(OH-)=0.1mol/L,pH =13;若每個(gè)電池甲烷通入量為 1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量,1摩爾甲烷轉(zhuǎn)移8摩爾電子,因此×8×9.65× 104C·mol-1=3.45× 104C ,生成1摩爾氯氣需要轉(zhuǎn)移2摩爾電子,因此,1升甲烷最多可以制的4升氯氣。
甲烷做燃料汽車原理?
是化學(xué)電池中的氧化還原電池供電的汽車。
擴(kuò)展說明:燃料電池是燃料和氧化劑(一般是氧氣)在電極附近參與原電池反應(yīng)的化學(xué)電源。甲烷(CH4)燃料電池就是用沼氣(主要成分為CH4)作為燃料的電池,與氧化劑O2反應(yīng)生成CO2和H2O.反應(yīng)中得失電子就可產(chǎn)生電流從而發(fā)電。美國科學(xué)家設(shè)計(jì)出以甲烷等碳?xì)浠衔餅槿剂系男滦碗姵?,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池。
甲烷做燃料電池電極方程式怎么寫?
甲烷燃料電池電極反應(yīng)式:(堿性介質(zhì)下的甲烷燃料電池)負(fù)極:CH4+10OH - - 8e-===CO32- +7H2O 正極:2O2+8e-+4H2O===8OH-。總反應(yīng)方程式為:CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O。
甲烷燃料電池缺點(diǎn):燃料來源不普及:氫氣的儲(chǔ)存可說是困難又危險(xiǎn),而甲醇、乙醇、或天然氣缺乏供應(yīng)系統(tǒng),無法方便的供應(yīng)給使用者。無標(biāo)準(zhǔn)化的燃料:現(xiàn)今市面上有以天然氣、甲烷、甲醇與氫氣等作為燃料的電池,雖然提供消費(fèi)者很多種選擇,但因?yàn)闆]有單一化及標(biāo)準(zhǔn)化的燃料,要能夠營利是困難的,而且燃料種類的更換有可能使現(xiàn)有的供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行改裝,產(chǎn)生額外的費(fèi)用
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