堿性燃料電池原理

使(shi)用(yong)的(de)電(dian)解(jie)質為水(shui)溶(rong)液(ye)或穩定的(de)氫氧(yang)化(hua)鉀基(ji)質，且電(dian)化(hua)學反(fan)應也與羥基(ji)（-OH）從陰極(ji)移動到(dao)陽極(ji)與氫反(fan)應生成(cheng)水(shui)和電(dian)子(zi)略有不同。這些電(dian)子(zi)是(shi)用(yong)來為外(wai)部電(dian)路提供能量，然后才回到(dao)陰極(ji)與氧(yang)和水(shui)反(fan)應生成(cheng)更多的(de)羥基(ji)離(li)子(zi)。

負極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正(zheng)極反應(ying)：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)的(de)工作溫度大約(yue)80℃。因此(ci)(ci)，它(ta)們(men)的(de)啟動也(ye)很(hen)快，但其電(dian)力密度卻比質子交換膜燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)的(de)密度低(di)十來倍，在汽(qi)車中(zhong)(zhong)使用顯得相當笨(ben)拙。不過，它(ta)們(men)是燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)中(zhong)(zhong)生(sheng)產成本最(zui)低(di)的(de)一(yi)種電(dian)池(chi)(chi)，因此(ci)(ci)可用于小(xiao)型的(de)固定發電(dian)裝置。

如同質子交(jiao)換膜燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)一樣，堿(jian)性(xing)(xing)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)對能(neng)污染催化劑的一氧(yang)化碳(tan)和其它雜質也非常敏感(gan)。此外(wai)，其原料(liao)不能(neng)含有二氧(yang)化碳(tan)，因(yin)為(wei)二氧(yang)化碳(tan)能(neng)與氫氧(yang)化鉀電(dian)(dian)解質反應生成碳(tan)酸鉀，降低電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的性(xing)(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)質堿(jian)性(xing)燃料電(dian)(dian)池。電(dian)(dian)解(jie)(jie)質溶液被泵入燃料電(dian)(dian)池的(de)堿(jian)腔(qiang)，電(dian)(dian)解(jie)(jie)質在堿(jian)腔(qiang)中循環使用。這一設計的(de)優點在于(yu)它可以隨(sui)時更換電(dian)(dian)解(jie)(jie)質。

2、固定(ding)式電解(jie)質(zhi)堿性燃料電池。電池堆的(de)(de)每一(yi)個(ge)電池都有一(yi)個(ge)屬于(yu)自己的(de)(de)獨立的(de)(de)電解(jie)質(zhi)，他(ta)被放在兩個(ge)電解(jie)之間(jian)的(de)(de)隔膜材(cai)料里。這(zhe)個(ge)設計由于(yu)其結構(gou)的(de)(de)簡單(dan)性，現已廣泛應用(yong)于(yu)航天飛行器中。

3、可溶(rong)解燃(ran)(ran)料(liao)堿性燃(ran)(ran)料(liao)電池。在電解質中混(hun)合了(le)肼或氨這(zhe)類燃(ran)(ran)料(liao)。這(zhe)個設計成(cheng)本低，結構緊密，制(zhi)作簡(jian)單且易(yi)于補充燃(ran)(ran)料(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高，因為氧在堿性介(jie)質(zhi)中的還(huan)原反(fan)應比其他酸性介(jie)質(zhi)高。

（2）因(yin)為是(shi)堿性(xing)介(jie)質，可(ke)以用非鉑催化劑(ji)。

（3）因(yin)工作(zuo)溫度低，堿性介質(zhi)，所以(yi)可以(yi)采用(yong)鎳板(ban)做(zuo)雙(shuang)極板(ban)。

2、缺點

因為(wei)電解質(zhi)為(wei)堿性，易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀，嚴重影響電池性能，所以必(bi)須(xu)除去CO2，這給其在(zai)常規環境中應用帶來很(hen)大的(de)困難(nan)。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行器用動力電源(yuan)。

2、軍事裝備(bei)電源。

3、電動(dong)汽車用(yong)的動(dong)力電源。

4、民用發電裝(zhuang)置。