氢氧燃料电池的原理.doc

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1、窗体顶端氢氧燃料电池的原理氢氧燃料电池的原理燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应时释出的能量，直接将其变换为电能。从这一点看，它和其他化学电池如锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是，它工作时需要连续地向其供给反应物质——燃料和氧化剂，这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池。     具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的"发电机"。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板所组成。最初，电解质板是利用电解质渗入多孔的板而形成，现在正发展为直接使用

2、固体的电解质。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气）。氢在负极分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。利用这个原理，燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电，所以也可称它为一种"发电机"。一般来讲，书写燃料电池的化学反应方程式，需要高度注意电解质的酸碱性。在正、负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢—氧燃料电池有酸式和碱式

3、两种，在酸溶液中负极反应式为：2H2-4e-==4H+正极反应式为：O2+4H++4e-==2H2O;如是在碱溶液中，则不可能有H+出现，在酸溶液中，也不可能出现OH-。依据电解质的不同，燃料电池(FuelCell,FC)分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。其中属于碱性燃料电池的只有AFC一种，而其余的燃料电池均属于酸性燃料电池，不存在所谓的中性燃料电池，只有电解质为弱酸或弱碱而接近中性的燃料电池。

4、燃料电池的电极反应式与其电解质的酸碱性紧密联系。当电解质溶液接近中性时：负极：2H2-4e=4H+正极：O2+4e+2H2O=4OH-当电解质溶液呈酸性时：负极：2H2-4e=4H+正极：O2+4e+4H+=2H2O当电解质溶液呈碱性时：负极：2H2-4e+4OH-=4H2O正极：O2+4e+2H2O=4OH-注意所有的电子e都省略了负号上标，书写时应当加上。窗体底端