甲醇燃料電池原理動(dòng)畫演示,甲醇燃料電池原理動(dòng)畫演示視頻
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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(jìn)入燃料電池陽(yáng)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(guò)外部電路運(yùn)動(dòng)作為燃料電池的電力輸出,正離子(H+)通過(guò)質(zhì)子交換膜(PEM)傳送至陰極,在此它們與氧反應(yīng)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(diǎn):
1、甲醇燃料電池不需燃料的前期處理程序,能直接通過(guò)特定的方法使甲醇和空氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱力學(xué)電勢(shì);
2、不用借助運(yùn)動(dòng)機(jī)件,通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,不用燃燒;
3、無(wú)需將燃料儲(chǔ)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(qiáng)平衡等設(shè)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(xué)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(yùn)行安全方便、發(fā)電時(shí)間持久等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用廣泛,特別適合作為筆記本電腦、電動(dòng)自行車等便攜式中小型化電源或充電電源使用。
甲醇-空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動(dòng)汽車的車載電池,該燃料電池的電池反應(yīng)式為:CH3OH(?
(1)根據(jù)質(zhì)子移動(dòng)方向知,右邊電極為正極、左邊電極為負(fù)極,燃料電池中,通入燃料的電極為負(fù)極、通入氧化劑的電極為正極,所以b、c通入的物質(zhì)分別是CH3OH、O2,故答案為:CH3OH;O2;(2)電解質(zhì)溶液為酸性,則負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子,電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+,故答案為:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+;(3)①Fe電極質(zhì)量增加,說(shuō)明Fe為陰極、石墨作陽(yáng)極,陽(yáng)極上氫氧根離子放電,電極反應(yīng)式為,故答案為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案為:Fe(鐵);4OH--4e-=O2↑+2H2O
燃料電池的原理是什么?
燃料電池是一種電化學(xué)的發(fā)電裝置。它不同于常規(guī)意義上的電池。其主要原理是:燃料電池等溫地按電化學(xué)方式直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。它不經(jīng)過(guò)熱機(jī)過(guò)程,因此不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)化效率高(40-60%);幾乎不產(chǎn)生NOx和SOx的排放。而且,CO2的排放量也比常規(guī)發(fā)電廠減少40%以上。正是由于這些突出的優(yōu)越性,燃料電池技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)倍受各國(guó)政府與大公司的重視,被認(rèn)為是21世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)它工作時(shí)氧化劑和還原劑可以不斷從外界輸入,同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池,把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,具有能量轉(zhuǎn)化率高,可持續(xù)使用的優(yōu)點(diǎn)氫氧燃料電池:負(fù):H2-2e-=2H+正:O2+4H++4e-=2H2O全反應(yīng):2H2+O2=2H2O直接甲醇燃料電池(DMFC)反應(yīng)式:負(fù):CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+正:3/2O2+6H++6e=3H2O全反應(yīng):CH3OH+3/2O2=CO2+2H2O鋁-空氣-水負(fù):4Al-12e-=4Al3+正:3O2+6H2O+12e-=12OH-全反應(yīng):4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
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