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2019.07.10
新型能源-燃料電池

作者:博宇科技整理


    燃料電池是一種連續的將燃料和氧化劑的化學能直接轉化為電能的化學電池.氫氣、烴、肼、甲醇等液體或氣體,均可以作燃料電池的燃料。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。

    由于燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能,不受卡諾循環效應的限制,因此效率高;

    另外,燃料電池用燃料和氧氣作為原料;同時沒有機械傳動部件,所以沒有噪聲污染,排放出的有害氣體極少。由此可見,從節約能源和保護生態環境的角度來看,燃料電池是很有發展前途的發電技術。
     燃料電池的特點:  
     一、無污染
    燃料電池對環境無污染。它是通過電化學反應,而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)方式--最典型的傳統后備電源方案。燃燒發電會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物,而燃料電池發電只會產生水和熱。如果氫是通過可再生能源產生的(光伏電池板、風能發電等),整個循環就是徹底的不產生有害物質排放的過程。
     二、無噪聲
     燃料電池運行安靜,噪聲大約只有55dB,相當于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內安裝,或是在室外對噪聲有限制的地方。
     三、高效率
     燃料電池的發電效率可以達到50%以上,這是由燃料電池的轉換性質決定的,直接將化學能轉換為電能,不需要經過熱能和機械能(發電機)的中間變換。

     燃料電池的主要類型有:
     1、SOFC——固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種直接將燃料氣和氧化氣中的化學能轉換成電能的全固態能量轉換裝置,具有一般燃料電池的結構。
     2、RFC——氫燃料電池以氫氣為燃料,與氧氣經電化學反應后透過質子交換膜產生電能。氫和氧反應生成水,不排放碳化氫、一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物,無污染,發電效益高。其基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后,放出電子通過外部的負載到達陰極。
     3、DMFC——直接以甲醇為燃料的質子交換膜燃料電池通常稱為直接甲醇燃料電池(DMFC)。膜電極主要由甲醇陽極、氧氣陰極和質子交換膜(PEM)構成。陽極和陰極分別由不銹鋼板、塑料薄膜、銅質電流收集板、石墨、氣體擴散層和多孔結構的催化層組成。
     燃料電池優勢明顯,那么研發燃料電池——提高發電效率、提高安全性能、提高儲能運輸、以及對燃料電池的性能評估成為我們工作的落腳點!

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