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2019.07.10
新型能源-燃料电池

作者:博宇科技整理


    燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池.氢气、烃、肼、甲醇等液体或气体,均可以作燃料电池的燃料。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原料;同时没有机械传动部件,所以没有噪声污染,排放出的有害气体极少。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是很有发展前途的发电技术。
     燃料电池的特点:  
     一、无污染
    燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧发电会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物,而燃料电池发电只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。
     二、无噪声
     燃料电池运行安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有限制的地方。
     三、高效率
     燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。

     燃料电池的主要类型有:
     1、SOFC——固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种直接将燃料气和氧化气中的化学能转换成电能的全固态能量转换装置,具有一般燃料电池的结构。
     2、RFC——氢燃料电池以氢气为燃料,与氧气经电化学反应后透过质子交换膜产生电能。氢和氧反应生成水,不排放碳化氢、一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物,无污染,发电效益高。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
     3、DMFC——直接以甲醇为燃料的质子交换膜燃料电池通常称为直接甲醇燃料电池(DMFC)。膜电极主要由甲醇阳极、氧气阴极和质子交换膜(PEM)构成。阳极和阴极分别由不锈钢板、塑料薄膜、铜质电流收集板、石墨、气体扩散层和多孔结构的催化层组成。
     燃料电池优势明显,那么研发燃料电池——提高发电效率、提高安全性能、提高储能运输、以及对燃料电池的性能评估成为我们工作的落脚点!

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