燃料電池距我們有多遠？

 摘要：目前，燃料電池是全球能源領(lǐng)域的開發(fā)熱點。介紹了燃料電池的原理、分類、特點及研發(fā)和應用現(xiàn)狀，燃料電池作為新的清潔能源應用前景廣闊，但目前仍處于研發(fā)和示范階段，距廣泛商業(yè)化階段還有相當?shù)木嚯x。

    關(guān)鍵詞：燃料電池；分類；研究；應用現(xiàn)狀

引言

國際能源界預測，本世紀氫能將得到廣泛的應用，而燃料電池將成為利用氫能的重要途徑。燃料電池是繼水力、火力、核能之后的第四代發(fā)電裝置，它是可以替代內(nèi)燃機的動力裝置。燃料電池具有安全、高效、無污染、適用廣、無噪聲等特點，已成為當今世界能源領(lǐng)域的開發(fā)熱點。

1 基本原理

普通電池是將電池內(nèi)部的化學能轉(zhuǎn)變成電能，而燃料電池是將電池外部的燃料（氫和氧）通過化學反應，將其釋放的能量轉(zhuǎn)變成電能輸出。燃料電池外部的燃料存儲系統(tǒng)是一個活動裝置，可以方便地更換和補充燃料。

燃料電池的基本原理是水的電解的逆反應。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質(zhì)組成。工作時向負極供給燃料（氫），向正極供給氧化劑（空氣），在電極上常使用催化劑（例如白金）來加速電化學反應。氫在負極分解成正離子H＋和電子e。氫離子進入電解液中，而電子則沿外部電路移向正極。用電的負載就接在外部電路中。在正極上，空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。

2 燃料電池的種類及其特點

2.1 質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells—PEMFC)

該電池的電解質(zhì)為離子交換膜，薄膜的表面涂有可以加速反應的催化劑（如白金），其兩側(cè)分別供應氫氣及氧氣。由于PEM燃料電池的唯一液體是水，因此腐蝕問題很小，且操作溫度介于80℃～100℃之間，安全上的顧慮較低；其缺點是，作為催化劑的白金價格昂貴。PEMFC是輕型汽車和家庭應用的理想電力能源，它可以替代充電電池。2?2堿性燃料電池(AlkalineFuelCells—AFC)

堿性燃料電池的設(shè)計與質(zhì)子交換膜燃料電池的設(shè)計基本相似，但其電解質(zhì)為穩(wěn)定的氫氧化鉀基質(zhì)。操作時所需溫度并不高，轉(zhuǎn)換效率好，可使用的催化劑種類多且價格便宜，例如銀、鎳等。但是，在最近各國燃料電池開發(fā)中，卻無法成為主要開發(fā)對象，其原因在于電解質(zhì)必須是液態(tài)，燃料也必須是高純度的氫才可以。目前，這種電池對于商業(yè)化應用來說過于昂貴，其主要為空間研究服務，包括為航天飛機提供動力和飲用水。

2.3 磷酸型燃料電池(Phosphoric Acid Fuel Cells—PAFC)

因其使用的電解質(zhì)為100％濃度的磷酸而得名。操作溫度大約在150℃～220℃之間，因溫度高所以廢熱可回收再利用。其催化劑為白金，因此，同樣面臨白金價格昂貴的問題。到目前為止，該燃料電池大都使用在大型發(fā)電機組上，而且已商業(yè)化生產(chǎn)，但是，成本偏高是其未能迅速普及的主要原因。

[1] [2] [3] [4] [5] 

【燃料電池距我們有多遠？】相關(guān)文章：

我們離好作文有多遠?04-30

公正離我們有多遠散文04-29

關(guān)于離我們有多遠散文04-29

后現(xiàn)代離我們有多遠?05-01

我們距離完美有多遠心情散文04-28

發(fā)明創(chuàng)造離我們有多遠04-30

無抗日糧離我們有多遠04-28

生態(tài)紡織品離我們有多遠04-26

地溝油離我們的餐桌有多遠?04-26

廊橋遺夢離我們有多遠的散文隨筆04-27