堿性燃料電池原理

使用的電解(jie)質為(wei)水(shui)溶液或穩定的氫氧化鉀基(ji)(ji)質，且電化學反應(ying)也(ye)與(yu)羥(qian)基(ji)(ji)（-OH）從(cong)陰極移動到陽(yang)極與(yu)氫反應(ying)生(sheng)成水(shui)和電子略有不同。這些(xie)電子是用來(lai)為(wei)外部電路提(ti)供(gong)能量(liang)，然后(hou)才回到陰極與(yu)氧和水(shui)反應(ying)生(sheng)成更多的羥(qian)基(ji)(ji)離子。

負極反應：2H2 + 4OH- → 4 H2O + 4e-

正極反(fan)應：O2 + 2H2O + 4 e- → 4OH-

堿性燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)的(de)工作溫度(du)大約(yue)80℃。因(yin)此(ci)，它們的(de)啟動也很快，但其電(dian)(dian)力(li)密度(du)卻比質子(zi)交換膜燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)的(de)密度(du)低十來倍，在汽車中(zhong)使(shi)用(yong)顯得相當笨拙(zhuo)。不(bu)過，它們是(shi)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)生產成本最低的(de)一種電(dian)(dian)池(chi)，因(yin)此(ci)可用(yong)于小型的(de)固定發電(dian)(dian)裝置(zhi)。

如同質子交(jiao)換(huan)膜燃(ran)料(liao)電(dian)池一(yi)樣，堿(jian)性(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池對能(neng)污(wu)染催(cui)化劑的一(yi)氧化碳(tan)和(he)其它雜質也(ye)非常敏感。此外，其原料(liao)不能(neng)含有二(er)(er)氧化碳(tan)，因為二(er)(er)氧化碳(tan)能(neng)與氫氧化鉀電(dian)解質反應(ying)生成碳(tan)酸(suan)鉀，降低(di)電(dian)池的性(xing)能(neng)。

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堿性燃料電池分類

1、循環式電(dian)解質(zhi)(zhi)堿性燃料電(dian)池。電(dian)解質(zhi)(zhi)溶(rong)液被泵入(ru)燃料電(dian)池的(de)堿腔(qiang)，電(dian)解質(zhi)(zhi)在堿腔(qiang)中循環使用。這一(yi)設計的(de)優點(dian)在于它可以(yi)隨時更(geng)換電(dian)解質(zhi)(zhi)。

2、固(gu)定式電(dian)解質堿性(xing)燃料電(dian)池。電(dian)池堆(dui)的每一個電(dian)池都有一個屬(shu)于(yu)自(zi)己(ji)的獨立(li)的電(dian)解質，他(ta)被放在兩個電(dian)解之間的隔膜材料里(li)。這個設計由于(yu)其結構(gou)的簡單性(xing)，現已廣泛(fan)應用于(yu)航天(tian)飛行器中。

3、可溶解燃(ran)料(liao)堿性燃(ran)料(liao)電池。在電解質中混合了肼或氨這類燃(ran)料(liao)。這個設計成(cheng)本低，結構緊密(mi)，制作簡單且易于補充燃(ran)料(liao)。

堿性燃料電池的優缺點

1、優點

（1）效率高，因為氧在堿性(xing)介質中的還原反應比其他酸性(xing)介質高。

（2）因為(wei)是堿性介質(zhi)，可以(yi)用非鉑(bo)催(cui)化劑。

（3）因工(gong)作溫(wen)度(du)低，堿性介質(zhi)，所(suo)以可以采用鎳板(ban)做雙(shuang)極板(ban)。

2、缺點

因為電解質為堿性(xing)，易(yi)與CO2生成(cheng)K2CO3、Na2CO3沉(chen)淀，嚴重影響電池性(xing)能，所以必須(xu)除去CO2，這給(gei)其在常規環境(jing)中應用(yong)帶來很大的困(kun)難。

堿性燃料電池的應用

1、航天飛行(xing)器用動力電源(yuan)。

2、軍(jun)事裝備電源。

3、電(dian)動汽車用的動力電(dian)源(yuan)。

4、民用發電裝置。