堿性燃料電池原理

使用的(de)(de)電(dian)解質為水溶液或穩定的(de)(de)氫氧化鉀基質，且電(dian)化學反應也與羥(qian)基（-OH）從陰極移(yi)動(dong)到陽極與氫反應生(sheng)成水和電(dian)子(zi)略有不同。這些電(dian)子(zi)是用來為外(wai)部電(dian)路提供能量，然后才回到陰極與氧和水反應生(sheng)成更多的(de)(de)羥(qian)基離子(zi)。

負極反應(ying)：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正(zheng)極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池的工作溫度大約80℃。因此，它們的啟(qi)動也很快，但其電(dian)力密度卻比質子交(jiao)換膜燃(ran)料(liao)電(dian)池的密度低(di)十來倍，在汽車中使(shi)用顯得相當笨拙。不(bu)過，它們是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池中生產成本最低(di)的一種(zhong)電(dian)池，因此可用于小(xiao)型(xing)的固定(ding)發電(dian)裝置。

如同質(zhi)子交換(huan)膜燃料(liao)電(dian)池(chi)(chi)一樣，堿性燃料(liao)電(dian)池(chi)(chi)對能(neng)(neng)污(wu)染催(cui)化(hua)劑的(de)一氧化(hua)碳和(he)其(qi)它雜質(zhi)也非常敏感。此外，其(qi)原料(liao)不能(neng)(neng)含(han)有(you)二氧化(hua)碳，因為二氧化(hua)碳能(neng)(neng)與(yu)氫(qing)氧化(hua)鉀電(dian)解質(zhi)反(fan)應生成碳酸鉀，降低電(dian)池(chi)(chi)的(de)性能(neng)(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循環式電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)堿(jian)性(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池。電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)溶液被泵入(ru)燃(ran)料(liao)電(dian)池的堿(jian)腔(qiang)，電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)在堿(jian)腔(qiang)中(zhong)循環使用。這一設計的優點在于它可(ke)以隨時更(geng)換電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)。

2、固定式電(dian)解質(zhi)(zhi)堿性燃料(liao)電(dian)池。電(dian)池堆(dui)的每(mei)一個(ge)電(dian)池都有一個(ge)屬于(yu)(yu)自己的獨立的電(dian)解質(zhi)(zhi)，他被(bei)放在兩個(ge)電(dian)解之(zhi)間(jian)的隔膜材(cai)料(liao)里。這個(ge)設計由于(yu)(yu)其結構的簡單(dan)性，現已(yi)廣泛應(ying)用于(yu)(yu)航天飛(fei)行器中。

3、可溶解燃料堿性燃料電池。在電解質中混合了肼或氨這(zhe)類燃料。這(zhe)個設計成本低，結構緊密，制作簡單且易于補充(chong)燃料。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高，因為氧在堿性介質中(zhong)的還原(yuan)反應(ying)比其他酸性介質高。

（2）因為是堿(jian)性介質，可以(yi)用非鉑催化劑。

（3）因(yin)工(gong)作溫度低，堿性介質，所(suo)以(yi)可以(yi)采用鎳板做雙極(ji)板。

2、缺點

因為電解質為堿(jian)性，易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀，嚴重影響電池性能，所以必須除去CO2，這給其在常規環境中應(ying)用帶來(lai)很大的困難(nan)。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行(xing)器用動(dong)力電源。

2、軍(jun)事裝備電(dian)源。

3、電(dian)動汽車用(yong)的動力(li)電(dian)源。

4、民用發電裝置。