以甲醇燃料電池為例,以甲醇燃料電池為例書寫正負極電極反應式
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甲醇燃料電池的正負極反應和總反應方程式NaOH溶液?
堿性條件
總反應式:2CH3OH + 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O
正極:3O2 + 12e– + 6H20 → 12OH–
負極:2CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO32- + 12H2O
甲醇燃料電池的原理?
1. 是通過將甲醇和氧氣進行反應,產(chǎn)生電能的一種化學反應裝置。
2. 甲醇燃料電池中,甲醇在陽極被氧化成二氧化碳和水,同時釋放出電子。
這些電子通過外部電路流動到陰極,與氧氣發(fā)生還原反應,生成水。
整個反應過程中,甲醇作為燃料提供電子,氧氣作為氧化劑接受電子,從而產(chǎn)生電能。
3. 甲醇燃料電池具有高能量密度、低污染、可持續(xù)性等優(yōu)點,因此在電動汽車、便攜式電子設備等領(lǐng)域有著廣泛的應用前景。
同時,研究人員也在不斷探索改進甲醇燃料電池的效率和穩(wěn)定性,以進一步推動其發(fā)展和應用。
甲醇燃料電池與氫燃料電池的優(yōu)劣?
甲醇燃料電池具有工作效率高、環(huán)境友好等特點,被廣泛應用于便攜式設備。相比于氫能源,甲醇是一種更加便宜的液態(tài)燃料,便于存儲、易運輸,且具有更高的理論能量密度,因此,甲醇燃料電池在新能源汽車、便攜式電子設備等領(lǐng)域具有非常好的應用潛力。
然而,甲醇燃料電池雖好,也有制約其進一步發(fā)展的短板——催化劑。
甲醇燃料電池負極反應方程式是?
甲醇燃料電池負極反應方程式是:①堿性條件負極:2CH3OH-12e﹣+16OH﹣ → 2CO32﹣+12H2O ②酸性條件負極:2CH3OH -12e﹣ + 2H2O → 12H﹢ + 2CO2
燃料電池的工作原理都是一樣的,其電極反應式的書寫也同樣是有規(guī)律可循的.
書寫燃料電池電極反應式一般分為三步:
第一步,先寫出燃料電池的總反應方程式;
第二步,再寫出燃料電池的正極反應式;
第三步,寫出燃料電池的負極反應式。
如: 堿性條件 總反應式 2CH3OH + 3O2 + 4OH﹣=2CO3 2﹣+6H2O 正極:3O2 + 12e﹣ +6H2O→ 12OH﹣ 負極:2CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO3 2﹣ + 12H2O
酸性條件 總反應式:2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 正極:3O2 + 12e﹣ + 12 H﹢ → 6H2O 負極:2CH3OH - 12e﹣ + 2H2O → 12H﹢ + 2CO2
化學反應
是指分子破裂成原子,原子重新排列組合生成新分子的過程,稱為化學反應。在反應中常伴有發(fā)光發(fā)熱變色生成沉淀物等,判斷一個反應是否為化學反應的依據(jù)是反應是否生成新的分子。
甲醇氫燃料電池的原理?
甲醇燃料電池使用液體甲醇而不是氫氣。甲醇(CH3OH)與水混合,并直接進入燃料電池陽極,在此它藉助催化劑層被氧化而生成二氧化碳、氫離子(H+)和電子,電子通過外部電路運動作為燃料電池的電力輸出,正離子(H+)通過質(zhì)子交換膜(PEM)傳送至陰極,在此它們與氧反應生成水,水再循環(huán)與甲醇一起輸入。
甲醇燃料電池的優(yōu)點:
1、甲醇燃料電池不需燃料的前期處理程序,能直接通過特定的方法使甲醇和空氣化學反應產(chǎn)生熱力學電勢;
2、不用借助運動機件,通過電化學反應產(chǎn)生電流,不用燃燒;
3、無需將燃料儲存重新變?yōu)闅錃饣驅(qū)錃獗┞队谫|(zhì)子交換膜;
4、除去了內(nèi)部加熱冷卻金屬板、水和熱力處理系統(tǒng)、壓強平衡等設備;
5、生產(chǎn)成本較低,可用非金屬輕而易曲的材料制成;
6、能量密度高,產(chǎn)品面向輕薄化。
甲醇燃料電池的前景:
甲醇燃料電池是一種將化學能連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)化為電能的可再生清潔能源,具有能量轉(zhuǎn)化效率高、運行安全方便、發(fā)電時間持久等優(yōu)點,其應用廣泛,特別適合作為筆記本電腦、電動自行車等便攜式中小型化電源或充電電源使用。
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