燃料电池什么意思?

飞温茂飞温茂 2023-09-28 03:42:26 9 阅读

燃料电池什么意思?

据专家介绍,燃料电池是举世公认的高效、便捷及有益于环境的绿色能源装置。它利用物质发生化学反应时释放的能量直接将其变换为电能,工作时需要连续不断地向其供给活物质——燃料与氧化剂。因为是将燃料通过化学反应释放出能量变为电能输出,所以被称为“燃料电池”。燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发电机”,由正极、负极和夹在中间的电解质构成,其中负极供给燃料、正极提供氧化剂。中间是电解质,如果电解质是固体,就被称为固体氧化物燃料电池,即 S OFC。

燃料电池什么意思?

  普通的锰干电池的化学反应物是事先存放在电池内部的,电池向外供电时,反应物质被消耗却得不到补充,反应物质一旦消耗空,电池就不能再继续供电;对于蓄电池而言,则必须充入反向电流使其反应物质得到恢复,才能继续工作。燃料电池则不同,因为氧化剂是从外部输入的,只要它们得到了不断的供给,燃料电池就可以源源不断地向外供电。

  高温固体氧化物燃料电池直接把化学能转化为电能,不经过中间环节,减少能量的损失,发电效率达45%以上,总发电率可达到85%以上。燃料使用面广,余热利用率高。这种电池由于电解质电导率不高,必须在高温下操作,连接密封材料必须使用铂等稀贵金属,电池成本随之大大增加。

  目前我国已经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池,是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后,降低了电池的内阻,提高了有用功率的输出,从而不需要高温的条件实现了中温化,操作温度降到700~500℃。这种新型燃料电池继承了高温 S OFC的优点,同时降低了成本。

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。

由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高; 另外,燃料电池用燃料和氧气作为同时没有机械传动部件,故没有噪原料,排放出的有害气体极少;声污染。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术。

燃料电池的发展现状和前景?

一、燃料电池技术的发展现状

1.1 燃料电池技术的类型

燃料电池技术包括氢氧化物燃料电池、甲醇燃料电池、固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池等多种类型。目前,商业化应用较多的是氢氧化物燃料电池和甲醇燃料电池。

1.2 燃料电池技术的应用领域

燃料电池技术已经应用于多个领域,包括交通运输、电力生产、工业生产和移动设备等。其中,最为广泛的应用领域是交通运输领域,燃料电池汽车已经进入商业化生产阶段,相较于传统汽车,其具有零污染、低噪音、高效率等优点。

1.3 燃料电池技术的发展瓶颈

燃料电池技术的发展面临着多种挑战,其中最主要的问题是成本、储氢和耐久性。燃料电池的制造成本相对较高,而氢气的储存和输送技术也面临着挑战。此外,燃料电池的耐久性也需要得到改善,尤其是在高温高压环境下,燃料电池易出现降解和腐蚀等问题。

二、燃料电池技术的未来发展趋势

2.1 技术创新

为了解决上述问题,燃料电池技术需要不断进行技术创新。例如,可以通过研究新的材料和制造工艺来降低成本,利用纳米技术提高催化剂的效率,开发更加高效的氢气储存技术等。此外,还可以通过改进燃料电池的结构和材料选择等方面来提高其耐久性和性能。

2.2 推广应用

随着环保意识的不断提高,人们对清洁能源的需求也越来越强烈。在这种情况下,燃料电池技术将会得到更加广泛的推广应用。特别是在交通运输领域,燃料电池汽车将成为未来的发展方向,有望取代传统燃油汽车,成为主流交通工具。

2.3 产业链协同发展

燃料电池技术的发展需要产业链协同发展,包括材料供应商、装备制造商、系统集成商等各个环节的合作和协同。目前,全球各地都在积极推进燃料电池产业链的建设和协同发展,以推动燃料电池技术的商业化应用。

2.4 智能化应用

未来燃料电池技术的发展还将涉及到智能化应用。通过将燃料电池与智能控制系统结合,可以实现燃料电池的智能控制和优化管理,提高其效率和稳定性。此外,智能化应用还可以提高燃料电池的安全性,减少操作人员的工作负担。

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