堿性燃料電池原理

使用的電(dian)(dian)解質為水溶液或穩定的氫氧(yang)化鉀基(ji)(ji)質，且電(dian)(dian)化學反應(ying)也與(yu)羥(qian)基(ji)(ji)（-OH）從(cong)陰極移動到陽極與(yu)氫反應(ying)生成水和電(dian)(dian)子略有不同(tong)。這些電(dian)(dian)子是用來為外部(bu)電(dian)(dian)路提供能量，然后才(cai)回(hui)到陰極與(yu)氧(yang)和水反應(ying)生成更(geng)多的羥(qian)基(ji)(ji)離子。

負(fu)極反(fan)應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極(ji)反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)的工作溫度(du)大約(yue)80℃。因(yin)此，它(ta)們的啟動(dong)也很快，但其電(dian)(dian)(dian)力密(mi)度(du)卻比質(zhi)子交換膜燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)的密(mi)度(du)低十來倍，在汽車(che)中使(shi)用(yong)顯得相當笨拙。不(bu)過，它(ta)們是燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)中生(sheng)產成本(ben)最低的一種電(dian)(dian)(dian)池(chi)，因(yin)此可用(yong)于(yu)小型的固定(ding)發電(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)。

如同質子交換膜燃(ran)料電(dian)池一樣(yang)，堿性燃(ran)料電(dian)池對(dui)能(neng)污染催化(hua)劑(ji)的一氧化(hua)碳和其它雜質也非(fei)常敏感。此外(wai)，其原料不能(neng)含(han)有二氧化(hua)碳，因為(wei)二氧化(hua)碳能(neng)與氫(qing)氧化(hua)鉀(jia)電(dian)解(jie)質反應生成碳酸鉀(jia)，降(jiang)低電(dian)池的性能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循環式電(dian)(dian)(dian)解(jie)質堿性(xing)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。電(dian)(dian)(dian)解(jie)質溶液被(bei)泵入燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的堿腔(qiang)，電(dian)(dian)(dian)解(jie)質在(zai)堿腔(qiang)中循環使用(yong)。這一設(she)計的優點(dian)在(zai)于它可以隨(sui)時更換(huan)電(dian)(dian)(dian)解(jie)質。

2、固定(ding)式(shi)電(dian)(dian)解質(zhi)堿性(xing)燃料電(dian)(dian)池(chi)。電(dian)(dian)池(chi)堆的(de)每一個電(dian)(dian)池(chi)都(dou)有(you)一個屬于自己的(de)獨(du)立的(de)電(dian)(dian)解質(zhi)，他被放在兩(liang)個電(dian)(dian)解之間的(de)隔膜材料里。這個設計由于其結構的(de)簡單性(xing)，現已廣(guang)泛應用于航天飛行器中。

3、可溶解燃(ran)料(liao)(liao)堿性(xing)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池。在電(dian)解質中(zhong)混(hun)合了肼或(huo)氨這(zhe)類燃(ran)料(liao)(liao)。這(zhe)個設計成本低，結(jie)構緊密(mi)，制作簡(jian)單且易(yi)于補充燃(ran)料(liao)(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高(gao)，因(yin)為(wei)氧在堿性介(jie)質中的還原反應比(bi)其他(ta)酸性介(jie)質高(gao)。

（2）因為是堿性介質，可(ke)以用(yong)非鉑催化劑(ji)。

（3）因工作(zuo)溫度(du)低，堿性介(jie)質，所(suo)以可以采(cai)用(yong)鎳板做雙極板。

2、缺點

因為(wei)(wei)電解(jie)質為(wei)(wei)堿(jian)性，易(yi)與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀(dian)，嚴重影(ying)響電池性能，所以(yi)必須除去(qu)CO2，這給其在常規環境中(zhong)應(ying)用(yong)帶來(lai)很大的困難(nan)。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行(xing)器用動力(li)電(dian)源。

2、軍事(shi)裝備電源(yuan)。

3、電動汽車用的(de)動力電源(yuan)。

4、民用發電裝置。