甲醇燃料電池陰極反應(yīng),甲醇燃料電池陰極反應(yīng)方程式
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)于甲醇燃料電池陰極反應(yīng)的問(wèn)題,于是小編就整理了4個(gè)相關(guān)介紹甲醇燃料電池陰極反應(yīng)的解答,讓我們一起看看吧。
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
甲醇燃料電池的原理?
1. 是通過(guò)將甲醇和氧氣進(jìn)行反應(yīng),產(chǎn)生電能的一種化學(xué)反應(yīng)裝置。
2. 甲醇燃料電池中,甲醇在陽(yáng)極被氧化成二氧化碳和水,同時(shí)釋放出電子。
這些電子通過(guò)外部電路流動(dòng)到陰極,與氧氣發(fā)生還原反應(yīng),生成水。
整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,甲醇作為燃料提供電子,氧氣作為氧化劑接受電子,從而產(chǎn)生電能。
3. 甲醇燃料電池具有高能量密度、低污染、可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn),因此在電動(dòng)汽車、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
同時(shí),研究人員也在不斷探索改進(jìn)甲醇燃料電池的效率和穩(wěn)定性,以進(jìn)一步推動(dòng)其發(fā)展和應(yīng)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
ch3oh加h2so4燃料電池反應(yīng)式?
在陰極(負(fù)極):甲醇 + 2 H+ + 2 e- → 2 H2O + CO2在陽(yáng)極(正極):2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-總反應(yīng)式:2 H2O + CO2 + 2 H+ → H2 + 2 CO2 + 2 H+在陰極,甲醇與氫離子結(jié)合,產(chǎn)生氧化產(chǎn)物水和二氧化碳。
在陽(yáng)極,水分解成氫氣和氧化產(chǎn)物氫離子??偡磻?yīng)中,甲醇與水結(jié)合,產(chǎn)生氫氣和二氧化碳。注意,在電池反應(yīng)過(guò)程中,電子流經(jīng)電池,從陽(yáng)極流向陰極。同時(shí),離子流也會(huì)流動(dòng),從陽(yáng)極流向陰極。
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