堿性燃料電池原理

使(shi)用(yong)的(de)電(dian)(dian)解質(zhi)為水溶液或穩定的(de)氫(qing)氧化(hua)鉀基質(zhi)，且電(dian)(dian)化(hua)學反應也(ye)與(yu)(yu)羥基（-OH）從(cong)陰極(ji)移動到陽極(ji)與(yu)(yu)氫(qing)反應生(sheng)成水和(he)電(dian)(dian)子(zi)略有不同。這些(xie)電(dian)(dian)子(zi)是用(yong)來為外部電(dian)(dian)路提供能量，然后才回到陰極(ji)與(yu)(yu)氧和(he)水反應生(sheng)成更多的(de)羥基離子(zi)。

負(fu)極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃料電池(chi)(chi)的(de)(de)工作溫度(du)大約80℃。因(yin)此，它(ta)(ta)們的(de)(de)啟動也(ye)很快，但其電力密度(du)卻比(bi)質子交(jiao)換膜燃料電池(chi)(chi)的(de)(de)密度(du)低十來倍，在汽車中使用顯得相當笨拙。不過，它(ta)(ta)們是燃料電池(chi)(chi)中生產(chan)成(cheng)本最低的(de)(de)一種(zhong)電池(chi)(chi)，因(yin)此可(ke)用于小型的(de)(de)固定發電裝置。

如同質(zhi)子交換(huan)膜燃料(liao)(liao)電池一樣，堿(jian)性燃料(liao)(liao)電池對能(neng)污(wu)染(ran)催化(hua)劑(ji)的一氧(yang)化(hua)碳和其它雜質(zhi)也(ye)非常敏感。此外，其原料(liao)(liao)不能(neng)含有(you)二氧(yang)化(hua)碳，因為二氧(yang)化(hua)碳能(neng)與氫氧(yang)化(hua)鉀(jia)電解(jie)質(zhi)反應生成(cheng)碳酸鉀(jia)，降低電池的性能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循環(huan)式電解質堿(jian)(jian)(jian)性燃(ran)料電池(chi)(chi)。電解質溶液被泵入燃(ran)料電池(chi)(chi)的(de)堿(jian)(jian)(jian)腔，電解質在堿(jian)(jian)(jian)腔中循環(huan)使用。這一設計的(de)優點在于它可以隨(sui)時更換電解質。

2、固定式電(dian)(dian)解質堿性(xing)燃料(liao)電(dian)(dian)池。電(dian)(dian)池堆的(de)每(mei)一個(ge)電(dian)(dian)池都有一個(ge)屬于(yu)自己的(de)獨立的(de)電(dian)(dian)解質，他(ta)被放(fang)在兩(liang)個(ge)電(dian)(dian)解之間的(de)隔(ge)膜材料(liao)里(li)。這個(ge)設計由于(yu)其結構的(de)簡單性(xing)，現已廣泛應用于(yu)航天飛行器(qi)中。

3、可(ke)溶解(jie)燃料(liao)堿性燃料(liao)電池。在電解(jie)質中混合(he)了肼或(huo)氨(an)這類燃料(liao)。這個設(she)計成(cheng)本低，結構(gou)緊(jin)密，制作簡單(dan)且易(yi)于補充燃料(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高(gao)，因為氧在堿(jian)性(xing)介(jie)質(zhi)中(zhong)的還原(yuan)反應比其他酸(suan)性(xing)介(jie)質(zhi)高(gao)。

（2）因(yin)為是堿(jian)性介(jie)質，可以用非鉑(bo)催化(hua)劑(ji)。

（3）因(yin)工(gong)作溫度低，堿(jian)性介質，所(suo)以可以采用鎳板做雙極(ji)板。

2、缺點

因為電(dian)解質為堿性(xing)，易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀(dian)，嚴重影響電(dian)池(chi)性(xing)能，所以必須除(chu)去CO2，這給其在常規環(huan)境中應用帶來很(hen)大的困(kun)難。

堿性燃料電池的應用

1、航天(tian)飛行器用動力(li)電源。

2、軍事裝備(bei)電源。

3、電動(dong)汽車(che)用(yong)的動(dong)力(li)電源。

4、民用發電裝(zhuang)置。