堿性燃料電池原理

使用的(de)電(dian)解質(zhi)為(wei)(wei)水(shui)溶液或(huo)穩定的(de)氫氧化(hua)鉀基質(zhi)，且電(dian)化(hua)學反應也與羥基（-OH）從陰(yin)極移(yi)動到陽極與氫反應生成(cheng)水(shui)和(he)電(dian)子略有不同。這些電(dian)子是用來為(wei)(wei)外部電(dian)路提供(gong)能量，然(ran)后才回到陰(yin)極與氧和(he)水(shui)反應生成(cheng)更多的(de)羥基離子。

負極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)工作溫度大(da)約80℃。因(yin)此，它(ta)們(men)(men)的(de)(de)啟動也很快，但其電(dian)力密度卻比質子交換(huan)膜燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)密度低十來倍(bei)，在汽車中使用顯得相當笨拙。不過，它(ta)們(men)(men)是燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)中生產成本(ben)最低的(de)(de)一種(zhong)電(dian)池(chi)，因(yin)此可用于小型(xing)的(de)(de)固定發電(dian)裝置。

如同質子交換膜燃料(liao)電池一樣，堿性燃料(liao)電池對(dui)能污染催化劑的一氧化碳和其它雜質也非(fei)常敏(min)感。此(ci)外，其原料(liao)不(bu)能含有二氧化碳，因為二氧化碳能與氫氧化鉀電解質反應生成碳酸鉀，降(jiang)低電池的性能。

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堿性燃料電池分類

1、循環(huan)式電(dian)解質堿性(xing)燃料電(dian)池(chi)。電(dian)解質溶(rong)液被泵入燃料電(dian)池(chi)的堿腔，電(dian)解質在堿腔中循環(huan)使用。這一設(she)計的優(you)點在于它可以隨時更換電(dian)解質。

2、固定式(shi)電(dian)(dian)解質堿性燃(ran)料電(dian)(dian)池。電(dian)(dian)池堆的(de)每一個電(dian)(dian)池都有一個屬于自(zi)己的(de)獨立的(de)電(dian)(dian)解質，他被放(fang)在兩個電(dian)(dian)解之間的(de)隔膜(mo)材料里(li)。這個設計由于其(qi)結構的(de)簡(jian)單性，現(xian)已廣泛應用于航天飛行器中。

3、可溶解燃料(liao)(liao)堿性燃料(liao)(liao)電(dian)池。在電(dian)解質中混合了肼或氨這(zhe)類燃料(liao)(liao)。這(zhe)個設計成本低，結(jie)構(gou)緊密，制作簡單且(qie)易(yi)于補(bu)充燃料(liao)(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效(xiao)率(lv)高(gao)，因(yin)為氧在堿性(xing)介質(zhi)中的還(huan)原反應(ying)比其(qi)他酸性(xing)介質(zhi)高(gao)。

（2）因(yin)為是堿性(xing)介(jie)質，可以(yi)用非鉑催化劑。

（3）因工作溫(wen)度(du)低，堿性介質，所(suo)以可以采用鎳板(ban)做(zuo)雙(shuang)極板(ban)。

2、缺點

因為電解(jie)質為堿性，易與CO2生成(cheng)K2CO3、Na2CO3沉淀(dian)，嚴重影響電池性能，所以必須(xu)除去CO2，這(zhe)給其在(zai)常規(gui)環境(jing)中應用帶(dai)來很大的困(kun)難。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛(fei)行器(qi)用動力電源。

2、軍事裝備電源。

3、電動汽車用的動力電源。

4、民用發電裝(zhuang)置。