氫燃料電池是環(huán)保材料嗎,氫燃料電池是環(huán)保材料嗎
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氫燃料電池陽極和陰極材料?
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應(yīng),把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。
無污染
氫燃料電池對環(huán)境無污染。它是通過電化學(xué)反應(yīng),而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)方式--最典型的傳統(tǒng)后備電源方案。燃燒會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述,燃料電池只會產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過可再生能源產(chǎn)生的(光伏電池板、風(fēng)能發(fā)電等),整個循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。
無噪聲
氫燃料電池運(yùn)行安靜,噪聲大約只有55dB,相當(dāng)于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝,或是在室外對噪聲有限制的地方。
高效率
氫燃料電池的發(fā)電效率可以達(dá)到50%以上,這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,不需要經(jīng)過熱能和機(jī)械能(發(fā)電機(jī))的中間變換。
主要區(qū)別
干電池、蓄電池是一種儲能裝置,是把電能貯存起來,需要時再釋放出來;而氫燃料電池嚴(yán)格地說是一種發(fā)電裝置,像發(fā)電廠一樣,是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。另外,氫燃料電池的電極用特制多孔性材料制成,這是氫燃料電池的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),它不僅要為氣體和電解質(zhì)提供較大的接觸面,還要對電池的化學(xué)反應(yīng)起催化作用。
氫燃料電池需要什么材料?
氫燃料電池制造原理:
由硼酸與甲醇反應(yīng)得到硼酸甲酯。用硫酸脫醇,經(jīng)精餾后得較純的硼酸甲酯,在放入金屬鈉的石蠟油中通入氫氣制得氫化鈉,然后與硼酸鉀酯反應(yīng),冷卻至100℃以下離心分離,濾餅在50℃以下水解,離心分離,水解液靜置分層,下層水解液即為硼氫化鈉堿性溶液。 用該溶液存儲于催化水解生氫反應(yīng)裝置,采用固態(tài)供料方式,儲存時固體與水分開,防止了硼氫化納在水溶液中的自水解反應(yīng)發(fā)生。由于反應(yīng)體系中不加入穩(wěn)定劑,硼氫化鈉的配比量增加,生氫量提高。由自水解反應(yīng)氫氣燃燒的能量發(fā)電,驅(qū)動汽車運(yùn)動。
由上可知,制備氫燃料電池的最重要原料是硼酸。
氫燃料電池的陽極為啥用鉑金?
1. 氫燃料電池的陽極使用鉑金。
2. 這是因?yàn)殂K金具有良好的催化性能,可以促進(jìn)氫氣的氧化反應(yīng)。
氫氣在陽極上與氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生水和電子。
鉑金作為催化劑可以降低氫氣的氧化反應(yīng)的活化能,提高反應(yīng)速率,從而增加電池的效率。
3. 此外,鉑金還具有較高的耐腐蝕性和穩(wěn)定性,能夠在氫燃料電池的工作條件下長時間穩(wěn)定地催化氫氣的氧化反應(yīng)。
因此,選擇鉑金作為氫燃料電池陽極材料是為了提高電池的性能和穩(wěn)定性。
加裝氫為什么叫氫燃料電池?
氫燃料電池是使用氫這種化學(xué)元素,制造成儲存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應(yīng),把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。
氫燃料電池與其他電池區(qū)別
干電池、蓄電池是一種儲能裝置,是把電能貯存起來,需要時再釋放出來;而氫燃料電池嚴(yán)格地說是一種發(fā)電裝置,像發(fā)電廠一樣,是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。另外,氫燃料電池的電極用特制多孔性材料制成,這是氫燃料電池的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),它不僅要為氣體和電解質(zhì)提供較大的接觸面,還要對電池的化學(xué)反應(yīng)起催化作用。
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