甲醇燃料電池分析,甲醇燃料電池分析方法
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)于甲醇燃料電池分析的問題,于是小編就整理了4個(gè)相關(guān)介紹甲醇燃料電池分析的解答,讓我們一起看看吧。
甲醇燃料和甲醇燃料電池的區(qū)別?
區(qū)別在于:
甲醇燃料是指以甲醇動(dòng)力提供者,甲醛的化學(xué)反應(yīng)或者燃燒直接轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的過程。
而甲醇燃料動(dòng)力電池以甲醇液體進(jìn)入陽極后形成原電池回路,從而提供電能,在由電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程。這是電化學(xué)的范疇,不是對甲醇進(jìn)行直接燃燒來提供動(dòng)力。
甲醇燃料電池為何不能普及?
它屬于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中之一類,系直接使用水溶液以及蒸汽甲醇為燃料供給來源,而不需通過重組器重組甲醇、汽油及天然氣等再取出氫。
囿于甲醇燃料電池中需要采用貴金屬納米催化劑,成本過高以及甲醇在質(zhì)子交換膜中透過嚴(yán)重造成的燃料浪費(fèi)和性能下降,甲醇燃料電池目前仍需攻破不少技術(shù)難關(guān)。此外,電池集成技術(shù)的不完善也是一大阻礙。
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,說明Fe為陰極、石墨作陽極,陽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
甲醇熔融碳酸鹽燃料電池反應(yīng)式?
正極發(fā)生的反應(yīng):O2+2CO2+4e-=2CO32-負(fù)極反應(yīng):CH4–8e-+4CO32-=5CO2+2H2O由于電解質(zhì)為熔融的K2CO3,且不含O2-和HCO3-,生成的CO2不會(huì)與CO32-反應(yīng)生成HCO3-的,該燃料電池的總反應(yīng)式為:CH4+2O2=CO2+2H2O。在熔融碳酸鹽環(huán)境中,其正極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-=2CO32-。其電極反應(yīng)式可利用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式求得。
為: 2 CH3OH + 3/2 CO2 -> 2 HCO3- + 4H+ + 2e- 這是因?yàn)樵诩状既廴谔妓猁}燃料電池中,甲醇在陽極被氧化成CO2,同時(shí)釋放出電子、質(zhì)子和H+離子;H+離子通過電解質(zhì)膜在陰極與氧氣還原反應(yīng),形成水;CO2和氫離子在電解質(zhì)膜中結(jié)合形成碳酸離子和H+離子。
這個(gè)反應(yīng)過程是整個(gè)燃料電池能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。
此外,甲醇熔融碳酸鹽燃料電池有很多優(yōu)點(diǎn),例如高效率、可在低溫下工作、不污染環(huán)境等。
但是也存在一些問題,例如產(chǎn)生二氧化碳的排放、觸媒的穩(wěn)定性等,需要進(jìn)一步解決。
到此,以上就是小編對于甲醇燃料電池分析的問題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于甲醇燃料電池分析的4點(diǎn)解答對大家有用。