堿性燃料電池原理

使用(yong)的電(dian)解質為(wei)水溶液或穩(wen)定的氫(qing)氧化鉀基(ji)質，且(qie)電(dian)化學反(fan)應也與羥基(ji)（-OH）從陰極(ji)移動到陽極(ji)與氫(qing)反(fan)應生(sheng)成水和(he)電(dian)子(zi)略有不同。這些電(dian)子(zi)是用(yong)來為(wei)外(wai)部(bu)電(dian)路提供能(neng)量(liang)，然后才回到陰極(ji)與氧和(he)水反(fan)應生(sheng)成更(geng)多的羥基(ji)離子(zi)。

負極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃料電池(chi)的(de)(de)工作溫度(du)大約(yue)80℃。因此，它們的(de)(de)啟動也很(hen)快，但其電力密度(du)卻比質子(zi)交換膜(mo)燃料電池(chi)的(de)(de)密度(du)低十來倍(bei)，在汽車(che)中使用顯得(de)相當笨拙。不過，它們是燃料電池(chi)中生產成本(ben)最低的(de)(de)一種電池(chi)，因此可(ke)用于小(xiao)型(xing)的(de)(de)固定發電裝置。

如同質(zhi)(zhi)子(zi)交換膜燃料電(dian)(dian)池(chi)一(yi)樣，堿性(xing)燃料電(dian)(dian)池(chi)對能(neng)污染催化(hua)劑的一(yi)氧化(hua)碳和其它雜質(zhi)(zhi)也(ye)非常敏感(gan)。此外(wai)，其原料不能(neng)含(han)有(you)二(er)氧化(hua)碳，因為二(er)氧化(hua)碳能(neng)與氫(qing)氧化(hua)鉀電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)反應生成碳酸(suan)鉀，降(jiang)低(di)電(dian)(dian)池(chi)的性(xing)能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循環(huan)式電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)堿(jian)性(xing)燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池。電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)溶(rong)液(ye)被泵(beng)入燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)池的堿(jian)腔(qiang)，電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)在堿(jian)腔(qiang)中循環(huan)使(shi)用。這一設計的優點(dian)在于它可(ke)以隨(sui)時(shi)更換電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)。

2、固定式電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)堿性燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。電(dian)(dian)(dian)池(chi)堆(dui)的每一(yi)個電(dian)(dian)(dian)池(chi)都有一(yi)個屬于(yu)自(zi)己的獨立(li)的電(dian)(dian)(dian)解(jie)質(zhi)，他被放在兩個電(dian)(dian)(dian)解(jie)之間的隔(ge)膜材料(liao)里。這個設(she)計由于(yu)其結(jie)構的簡(jian)單性，現已廣泛應用于(yu)航(hang)天飛(fei)行器中。

3、可(ke)溶解燃料(liao)(liao)堿(jian)性燃料(liao)(liao)電池。在電解質中混合了肼或氨這(zhe)(zhe)類燃料(liao)(liao)。這(zhe)(zhe)個設(she)計成(cheng)本(ben)低(di)，結構緊密(mi)，制(zhi)作簡單且易于(yu)補充(chong)燃料(liao)(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高，因(yin)為氧在堿性介質中(zhong)的(de)還原反應比其他酸性介質高。

（2）因為是(shi)堿性介質(zhi)，可以用非鉑催(cui)化劑。

（3）因工作(zuo)溫度低，堿性介質，所以(yi)可以(yi)采用鎳板做雙極板。

2、缺點

因為電解質為堿性，易(yi)與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀，嚴重(zhong)影響電池性能，所以必(bi)須除(chu)去(qu)CO2，這給其在常規環境中應(ying)用帶來很大的(de)困難(nan)。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛(fei)行器(qi)用(yong)動力(li)電源。

2、軍事裝備電源。

3、電動汽(qi)車用的(de)動力電源。

4、民用發電裝置。