甲醇燃料電池材料優(yōu)缺點,甲醇燃料電池材料優(yōu)缺點分析
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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(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、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(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,也有制約其進一步發(fā)展的短板——催化劑。
甲醇燃氣有什么優(yōu)缺點?
甲醇燃料的燃燒特性主要可歸納為兩點,即可以降低發(fā)動機溫度的極佳冷卻作用和在高于汽油所容許的壓力下進行燃燒卻不爆震的抗爆能力。對于高壓縮比和高性能的發(fā)動機而言這種燃料是極佳的,可以進行更大功率的輸出。
另外,甲醇燃料的應(yīng)用在提高資源綜合利用方面具有重要地位,其的應(yīng)用不僅減少了環(huán)境污染,而且在補充和部分替代石油燃料方面起到了緩解我國能源緊張局勢的作用,符合我國提高資源綜合利用率、保護生態(tài)環(huán)境的新型能源宣傳口號。
當然,有利就有弊,甲醇燃料的缺點是甲醇的能量低、行駛同一距離所消耗的量幾乎是普通汽油的一倍多,因而對油箱的要求就較為嚴苛了。甲醇燃料除了在汽車燃油上的運用外,在家庭生活中也漸漸顯露出其優(yōu)勢。尤其是近年來甲醇氣化燃料技術(shù)的日漸成熟,使其作為一種安全環(huán)保、節(jié)能的家用燃料出現(xiàn)在廚房,如:中小餐廳所使用的猛火灶、家用的氣化灶、火鍋灶等以及適應(yīng)燒煤的小餐館及廣泛使用蜂窩煤的家庭的醇煤氣化爐等。而且甲醇氣化燃料具有火力強勁、節(jié)能效果顯著等優(yōu)勢,而且無需風(fēng)機,給使用者帶來了極大的方便。
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(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:
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(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱力學(xué)電勢;
2、不用借助運動機件,通過電化學(xué)反應(yīng)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(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、運行安全方便、發(fā)電時間持久等優(yōu)點,其應(yīng)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。
以甲醇為例的四類燃料電池?
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)有國標汽柴油(或組分油),按一定體積(或重量比)經(jīng)嚴格科學(xué)工藝調(diào)配制成的一種新型清潔燃料。 可替代汽柴油,用于各種機動車,鍋灶爐使用。
生產(chǎn)甲醇的原料主要是煤,天然氣,煤層氣,焦爐氣等,特別是利用高硫劣質(zhì)煤和焦爐氣生產(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,補充和部分替代石油燃料,是緩解我國能源緊張局勢,提高資源綜合利用。
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