堿性燃料電池原理

使(shi)用的(de)(de)電解質為水溶液或(huo)穩定(ding)的(de)(de)氫氧化鉀基質，且(qie)電化學反應也與(yu)羥(qian)基（-OH）從陰(yin)極(ji)移動(dong)到陽極(ji)與(yu)氫反應生成水和電子略(lve)有不同。這些電子是用來(lai)為外(wai)部電路(lu)提供能(neng)量(liang)，然后(hou)才(cai)回到陰(yin)極(ji)與(yu)氧和水反應生成更多的(de)(de)羥(qian)基離子。

負(fu)極反應(ying)：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃(ran)料(liao)電池的(de)工作溫度大約80℃。因此，它(ta)們(men)(men)的(de)啟動也很(hen)快，但其電力密度卻比質子(zi)交(jiao)換膜(mo)燃(ran)料(liao)電池的(de)密度低十來倍(bei)，在汽(qi)車(che)中使用顯得相當笨拙。不過，它(ta)們(men)(men)是燃(ran)料(liao)電池中生產成(cheng)本最(zui)低的(de)一種電池，因此可用于小型的(de)固定發電裝置。

如同質子交換膜(mo)燃料電(dian)池一樣(yang)，堿性(xing)燃料電(dian)池對能(neng)污(wu)染催化(hua)劑的一氧(yang)(yang)化(hua)碳和其它雜(za)質也非(fei)常敏(min)感。此外(wai)，其原料不能(neng)含有二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳，因為二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳能(neng)與氫氧(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)電(dian)解質反應生成碳酸(suan)鉀(jia)，降(jiang)低電(dian)池的性(xing)能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循環式電(dian)(dian)解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)堿性燃料電(dian)(dian)池(chi)(chi)。電(dian)(dian)解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)溶液(ye)被泵入燃料電(dian)(dian)池(chi)(chi)的堿腔(qiang)，電(dian)(dian)解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)在堿腔(qiang)中循環使用。這一設計的優點在于(yu)它可以(yi)隨(sui)時更換電(dian)(dian)解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)。

2、固定式電解質堿性燃(ran)料(liao)電池。電池堆的(de)每一(yi)個電池都(dou)有一(yi)個屬于(yu)自(zi)己的(de)獨立的(de)電解質，他(ta)被放在兩個電解之間的(de)隔膜材料(liao)里。這個設計由于(yu)其結構的(de)簡單性，現(xian)已廣泛應(ying)用于(yu)航天飛(fei)行器中(zhong)。

3、可溶解(jie)燃(ran)料(liao)堿性燃(ran)料(liao)電池。在電解(jie)質中混(hun)合(he)了肼或氨這類(lei)燃(ran)料(liao)。這個設計成本低(di)，結構緊密，制作(zuo)簡單且易于補充燃(ran)料(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高(gao)，因(yin)為氧在堿性(xing)(xing)介(jie)質中的還原反應(ying)比其他(ta)酸性(xing)(xing)介(jie)質高(gao)。

（2）因為(wei)是堿性介質，可以用非鉑(bo)催化(hua)劑。

（3）因工作溫度低，堿(jian)性介質，所以可以采用鎳(nie)板(ban)做(zuo)雙極板(ban)。

2、缺點

因為(wei)電解(jie)質為(wei)堿性，易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉(chen)淀，嚴重影響電池性能(neng)，所以必(bi)須除去CO2，這給(gei)其在常規(gui)環境(jing)中應用帶來(lai)很大(da)的困難(nan)。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行器用動力電源。

2、軍事裝(zhuang)備電源(yuan)。

3、電動(dong)汽車用的動(dong)力電源(yuan)。

4、民用(yong)發電(dian)裝(zhuang)置。