甲醇原料燃料電池,甲醇原料燃料電池有哪些
大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于甲醇原料燃料電池的問(wèn)題,于是小編就整理了4個(gè)相關(guān)介紹甲醇原料燃料電池的解答,讓我們一起看看吧。
以甲醇為例的四類(lèi)燃料電池?
甲醇燃料電池四種方程式是:
2CH3OH-12e-+16OH-→2CO32-+12H2O,
2CH3OH-12e-+2H2O→12H++2CO2,
2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32-+6H2O,
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
甲醇燃料是利用工業(yè)甲醇或燃料甲醇,加變性醇添加劑,與現(xiàn)有國(guó)標(biāo)汽柴油(或組分油),按一定體積(或重量比)經(jīng)嚴(yán)格科學(xué)工藝調(diào)配制成的一種新型清潔燃料。 可替代汽柴油,用于各種機(jī)動(dòng)車(chē),鍋灶爐使用。
生產(chǎn)甲醇的原料主要是煤,天然氣,煤層氣,焦?fàn)t氣等,特別是利用高硫劣質(zhì)煤和焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇,既可提高資源綜合利用又可減少環(huán)境污染。發(fā)展煤制甲醇燃料,補(bǔ)充和部分替代石油燃料,是緩解我國(guó)能源緊張局勢(shì),提高資源綜合利用。
甲醇燃料電池電極電池反應(yīng)?
甲醇燃料電池的電極反應(yīng)方程式隨著電解質(zhì)不一樣,電機(jī)反應(yīng)方程式是不一樣的,如果是在酸的環(huán)境中電極反應(yīng)方程式為:負(fù)極CH?OH-6e?+H?O=CO?+6H?正極O?+4e?+4H?=2H?O。
如果是堿性電解質(zhì)燃料電池負(fù)極CH?OH-8e?+10OH?=CO?2?+7H?O,正極O?-4e?+4HO?=2H?O
先寫(xiě)出總反應(yīng)式2CH3OH+ 3O2 = 2CO2 + 4H2O,陽(yáng)極反應(yīng)式:O2 + 2H2O +4e = 4OH-陰極反應(yīng)式:CH3OH+ 6OH- - 6e = CO2 + 5H20。
書(shū)寫(xiě)規(guī)則:酸性條件下,負(fù)極燃料失電子,C元素變?yōu)?4價(jià),轉(zhuǎn)化為CO2,H元素轉(zhuǎn)化為H+,正極O2得電子,結(jié)合H+轉(zhuǎn)化為水。堿性條件下,負(fù)極燃料失電子,C元素轉(zhuǎn)化為CO32-,+1價(jià)的氫元素不能在堿性條件下以離子形態(tài)穩(wěn)定存在,結(jié)合OH-生成水,正極O2得電子,結(jié)合H2O生成OH-。
甲烷燃料電池簡(jiǎn)介
甲烷燃料電池是化學(xué)電池中的氧化還原電池。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。
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。燃料電池使用氣體燃料和氧氣直接反應(yīng)產(chǎn)生電能,其效率高、污染低,是一種很有前途的能源利用方式。但傳統(tǒng)燃料電池使用氫為燃料,而氫既不易制取又難以?xún)?chǔ)存,導(dǎo)致燃料電池成本居高不下
甲醇燃料電池(KOH溶液)的電極總反應(yīng)式?以及正負(fù)極的反應(yīng)式?
負(fù)極:CH3OH - 6e- + 8OH- == CO3^2- + 6H2O
正極:O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-
總反應(yīng)式:2CH3OH + 3O2 + 4OH- == 2CO3^2- + 6H2O
甲醇與氫燃料電池的區(qū)別?
甲醇燃料電池具有工作效率高、環(huán)境友好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)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(chǔ)、易運(yùn)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(chē)、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用潛力。然而,甲醇燃料電池雖好,也有制約其進(jìn)一步發(fā)展的短板——催化劑。目前,甲醇燃料電池的催化劑主要采用鉑納米材料制成,但是傳統(tǒng)鉑納米材料在制備過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生毒化、析出等副作用,使得鉑納米催化劑的有效面積活性和質(zhì)量活性逐漸降低,嚴(yán)重影響了甲醇燃料電池的使用壽命。此外,制備鉑納米材料所需的金屬鉑儲(chǔ)存量低、價(jià)格昂貴、成本高,十分不利于電池的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。因此,制備高活性、穩(wěn)定性好的催化劑,對(duì)甲醇燃料電池的進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用具有重要意義。為了提高甲醇燃料電池催化劑的催化活性和穩(wěn)定性,人們已通過(guò)多種方法制備出了具有不同結(jié)構(gòu)的鉑及鉑基納米催化劑,例如:具有高指數(shù)晶面的鉑納米粒子、空心鉑鈀合金、鉑鎳合金、銀鉑合金等,但這些材料的制備方法大多工序復(fù)雜、反應(yīng)周期長(zhǎng),而且并不能很好的解決上述催化活性和穩(wěn)定性問(wèn)題。
到此,以上就是小編對(duì)于甲醇原料燃料電池的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于甲醇原料燃料電池的4點(diǎn)解答對(duì)大家有用。