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燃料電池是最有發(fā)展前途的“高能電池”

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2020-04-21 09:14:29
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燃料電池是最有發(fā)展前途的“高能電池”  傳統(tǒng)干電池、蓄電池是一種儲(chǔ)能裝置,是把電能貯存起來,需要時(shí)再釋放來,而氫燃料電池嚴(yán)格地說是一種發(fā)電裝置,像發(fā)電廠一樣,是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電

  傳統(tǒng)干電池、蓄電池是一種儲(chǔ)能裝置,是把電能貯存起來,需要時(shí)再釋放來,而氫燃料電池嚴(yán)格地說是一種發(fā)電裝置,像發(fā)電廠一樣,是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)發(fā)電裝置。

  另外,氫燃料電池的電極用特制多孔性材料制成,這是氫燃料電池的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),它不僅要為氣體和電解質(zhì)提供較大的接觸面,還要對(duì)電池的化學(xué)反應(yīng)起催化作用。氫燃料電池具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn),作為一項(xiàng)新型能源—氫燃料電池在電動(dòng)車上具有很好的易用性和實(shí)用性。

  燃料電池是一種化學(xué)電池,但是,它運(yùn)作時(shí)需要連續(xù)地向其供給活物質(zhì)—燃料和氧化劑,這又和其它普通化學(xué)電池不大一樣。由于它是把燃料通過化學(xué)反應(yīng)釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茌敵?,所以才被稱為燃料電池。

  具體來說,燃料電池是一種將儲(chǔ)存存燃料和氧化劑中的化學(xué)能,通過催化劑的作用,使氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),等溫、高效、無污染地轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,其反應(yīng)過程不涉及到燃燒,能量轉(zhuǎn)化率可高達(dá)80%,實(shí)際使用效率是普通內(nèi)燃機(jī)的2倍以上。

  其燃料除氫氣、石油外,還可使用天然氣、甲醇、煤以及其它非石油基燃料,由于汽油中含有大量氫,世界各公司正在尋找合適的催化劑,以將汽油中的氫分解出來,供燃料電池使用。燃料電池直接進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,最高工作溫度約80℃,不像傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)之高溫燃燒現(xiàn)象;能量應(yīng)用高效率,低污染排放,具備使用替代燃料可能性除純氫氣外,甲醇、汽油等液體燃料亦可經(jīng)由重組為富氫氣使用;低負(fù)載狀態(tài)下較傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)擁有較佳效率,以燃料電池取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛,節(jié)省能源可達(dá)50%以上,CO2排放降低75%以上,大量減少有毒物質(zhì)排放;燃料電池電動(dòng)車補(bǔ)充燃料容易,可迅速獲得動(dòng)力。

  燃料電池是當(dāng)前所開發(fā)的電池中最有發(fā)展前途的“高能電池”,它的高燃燒效率、無有害氣體排放和無廢料丟棄,以及無工作噪聲等特點(diǎn),是其它化學(xué)電池所不能達(dá)到的。

  目前世界各國(guó)在燃料電池的研究與開發(fā)方面?zhèn)戎赜冢荷钊胙芯烤酆衔镫娊赓|(zhì)中的燃燒介質(zhì)的傳導(dǎo)和擴(kuò)散機(jī)理,開發(fā)新的、化學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單、有良好使用壽命的薄膜。并研究、開發(fā)可以在200℃條件下傳導(dǎo)質(zhì)子聚合物,以減少CO對(duì)電極催化劑的毒害,延長(zhǎng)電極催化劑的使用壽命,并增加廢熱的利用。研究電極反應(yīng)和中間反應(yīng)的機(jī)理,開發(fā)耐雜質(zhì)和CO的高性能、低造價(jià)的電極催化劑。

  從微觀和分子結(jié)構(gòu)角度研究電極材料的特性,結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系,開發(fā)新型電極材料。對(duì)燃料電池的各種附屬裝置,包括重整器、壓縮機(jī)、泵、熱交換器、CO分離、凈化裝置等,提高其工作性能,減輕質(zhì)量和減小體積等,使整個(gè)系統(tǒng)能夠適應(yīng)燃料電池電動(dòng)汽車整車總布置的需要。