甲醇燃料電池如何工作,甲醇燃料電池如何工作視頻
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)于甲醇燃料電池如何工作的問(wèn)題,于是小編就整理了3個(gè)相關(guān)介紹甲醇燃料電池如何工作的解答,讓我們一起看看吧。
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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(jìn)入燃料電池陽(yáng)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(guò)外部電路運(yùn)動(dòng)作為燃料電池的電力輸出,正離子(H+)通過(guò)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(diǎn):
1、甲醇燃料電池不需燃料的前期處理程序,能直接通過(guò)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(shì);
2、不用借助運(yùn)動(dòng)機(jī)件,通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,不用燃燒;
3、無(wú)需將燃料儲(chǔ)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(qiáng)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(yùn)行安全方便、發(fā)電時(shí)間持久等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用廣泛,特別適合作為筆記本電腦、電動(dòng)自行車等便攜式中小型化電源或充電電源使用。
甲醇燃料電池的中性,酸性,堿性方程式咋寫?
中性:
CH3OH + H2O - 6e ==== CO2 + 6H+
O2 + 4H+ + 4e ==== 2H2O
酸性:
負(fù)極:2CH4O + 2H2O - 12e- = 12CO2+12H+
正極:3O2 + 12H+ + 12e- = 6H2O
堿性:
負(fù)極:2CH4O + 16OH- - 12e- = 2CO3 2- +12H2O
正極:3O2 + 6H2O + 12e- = 12OH-
拓展資料:
直接甲醇燃料電池屬于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中之一類,直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇為燃料供給來(lái)源,而不需通過(guò)甲醇、汽油及天然氣的重整制氫以供發(fā)電。相較于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC) ,直接甲醇燃料電池 (DMFC) 具備低溫快速啟動(dòng)、燃料潔凈環(huán)保以及電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特性。這使得直接甲醇燃料電池 (DMFC)可能成為未來(lái)便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。
甲醇熔融碳酸鹽燃料電池反應(yīng)式?
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(huì)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。
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)于甲醇燃料電池如何工作的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于甲醇燃料電池如何工作的3點(diǎn)解答對(duì)大家有用。