甲醇燃料電池?fù)?jù)介紹,甲醇的燃料電池
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甲醇燃料電池四種介質(zhì)方程式?
①堿性介質(zhì)(如NaOH)
總反應(yīng)式:2CH4O+ 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O
正極:3O2 + 12e– + 6H20 → 12OH–
負(fù)極:2CH4O - 12e– + 16OH~ → 2CO32- + 12H2O
②酸性介質(zhì):(H2SO4)
總反應(yīng)方程式CH4 +2O2→CO2+2H2O
正極:3O2 + 12e– + 12H+ → 6H2O
負(fù)極:2CH4O - 12e– + 2H2O → 12H+ + 2CO2
③中性介質(zhì)(H2O):
正極:O2 + 4H+ + 4e == 2H2O
以甲醇為燃料的新型燃料電池?
直接甲醇燃料電池(Direct methanol fuel cell,DMFC)屬于低溫燃料電池,釆用質(zhì)子交換膜做固體電解質(zhì),甲醇作為燃料。相關(guān)技術(shù)不斷進(jìn)步,工業(yè)化和實(shí)用化前景日益明朗,顯示出較好的發(fā)展勢頭。
DMFC單電池主要由膜電極、雙極板、集流板和密封墊片組成。由催化劑層和質(zhì)子交換膜構(gòu)成的膜電極是燃料電池的核心部件,燃料電池的所有電化學(xué)反應(yīng)均通過膜電極來完成。質(zhì)子交換膜的主要功能是傳導(dǎo)質(zhì)子阻隔電子,同時(shí)作為隔膜防止兩極燃料的互串。催化劑的主要功能是降低反應(yīng)的活化過電位,促進(jìn)電極反應(yīng)迅速進(jìn)行。使用較多的是Pt基負(fù)載型催化劑,如Pt/C催化劑或PtM/C合金催化劑等。
甲醇燃料電池固體電解質(zhì)總反應(yīng)式?
方程式是:
①堿性條件負(fù)極:2 CH3OH-12e﹣+16 OH﹣ → 2 CO32﹣+12 H2O。
②酸性條件負(fù)極:2 CH3OH -12e﹣ + 2 H2O → 12 H﹢ + 2 CO2。
堿性條件:
總反應(yīng)式 2 CH3OH + 3 O2 + 4 OH﹣=2 CO3 2﹣+6 H2O。
正極:3 O2 + 12e﹣ +6 H20 → 12 OH﹣。
負(fù)極:2 CH3OH - 12e– + 16OH~ → 2CO3 2﹣ + 12H2O。
酸性條件:
總反應(yīng)式:2 CH3OH + 3 O2 = 2 CO2 + 4 H2O。
正極:3 O2 + 12e﹣ + 12 H﹢ → 6 H2O。
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
先寫出總反應(yīng)式2CH3OH+ 3O2 = 2CO2 + 4H2O,陽極反應(yīng)式:O2 + 2H2O +4e = 4OH-陰極反應(yīng)式:CH3OH+ 6OH- - 6e = CO2 + 5H20。
書寫規(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儲(chǔ)存,導(dǎo)致燃料電池成本居高不下
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