甲醇燃料在固體電解質(zhì),甲醇燃料在固體電解質(zhì)中的作用
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)于甲醇燃料在固體電解質(zhì)的問(wèn)題,于是小編就整理了5個(gè)相關(guān)介紹甲醇燃料在固體電解質(zhì)的解答,讓我們一起看看吧。
以固體為電解質(zhì)的甲醇燃料電池?
直接甲醇燃料電池屬于低溫燃料電池,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(shì)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(guò)膜電極來(lái)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。
甲醇燃料電池,堿性電解質(zhì)(鉑為兩極,電解液KOH溶液)?
CH4O→CO32-,反應(yīng)物少O多H,補(bǔ)充OH-來(lái)平衡.少了2個(gè)O就加4OH-,多了4個(gè)H就再加4OH-
CH4O+8OH-=CO32-+6H2O
之後電荷守恒,左邊8個(gè)負(fù)電荷,右邊2個(gè)因此左邊要減去6e-
CH4O-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
任何半反應(yīng)都可以用這個(gè)"離子-電子法"來(lái)配平.
甲醇一氧氣燃料電池(K2SO4溶液作電解質(zhì))的負(fù)極電極反應(yīng)方程式?
A.正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,故A正確;
B.負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,故B錯(cuò)誤;
C.已知每生成1mol甲醇轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1mol×[4-(-2)]=6mol
甲醇燃料電池電極電池反應(yīng)?
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儲(chǔ)存,導(dǎo)致燃料電池成本居高不下
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
甲醇熔融碳酸鹽燃料電池反應(yīng)式?
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(yáng)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(guò)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(guò)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(wèn)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(duì)于甲醇燃料在固體電解質(zhì)的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于甲醇燃料在固體電解質(zhì)的5點(diǎn)解答對(duì)大家有用。