甲醇燃料電池工業(yè),甲醇燃料電池工業(yè)應(yīng)用前景
大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于甲醇燃料電池工業(yè)的問題,于是小編就整理了5個相關(guān)介紹甲醇燃料電池工業(yè)的解答,讓我們一起看看吧。
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(diǎn),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(yùn)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(jìn)一步發(fā)展的短板——催化劑。
甲醇與熔融氧化物原電池反應(yīng)式?
總反應(yīng):2CH3OH+3O2==2CO2+4H2O 熔融狀態(tài),只有K+與CO32-,K+顯然不參與反應(yīng),故 負(fù)極:2CH3OH+6CO32--12e=8CO2+4H2O 正極:3O2+6CO2+12e=6CO32- 根據(jù)總反應(yīng)方程式來確定各個物質(zhì)的系數(shù)
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- 這是因為在甲醇熔融碳酸鹽燃料電池中,甲醇在陽極被氧化成CO2,同時釋放出電子、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。
這個反應(yīng)過程是整個燃料電池能量轉(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。
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。
甲醇燃料電池,電解質(zhì)氫氧化鉀電極反應(yīng)書寫?
如果是以熔融的碳酸鈉為電解質(zhì),則
正極的電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2CO2=2CO32-
負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O
因為用的是熔融的碳酸鈉,電解質(zhì)中不存在水,即如果要生成OH-,則氫原子沒有來源。
甲醇-空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動汽車的車載電池,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
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